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α-生育酚对SD大鼠颅脑损伤的治疗作用

梁伟伦  
【摘要】: 目的:维生素E是一组分子的总称,包括α、β、γ、δ生育酚和α、β、γ、δ生育三烯酚。这些分子具有共同的色满环结构,但连接不同的类异戊二烯侧链。近年来的研究发现,维生素E具有易被氧化的特性,是一种天然的抗氧自由基物质。尤其是α-生育酚已是一种国际公认的强抗氧自由基物质。α-生育酚可与氧自由基反应,生成α-生育醌,从而夺取氧自由基分子上的不配对电子,使其成为稳定的没有强氧化性的分子。颅脑损伤后,受损脑组织生成大量氧自由基,产生氧自由基的原因主要是1.黄嘌呤氧化酶作用于次黄嘌呤,产生大量氧自由基;2.在颅脑损伤等情况下,由于血管损伤造成的铜等重金属离子渗入组织中,在维生素C等介导下,产生大量自由基;3.前列腺素和儿茶酚胺等作用产生大量氧自由基;4.由于颅脑损伤后引起的脑组织缺血缺氧,使神经组织细胞的线粒体呼吸链不能得到足够氧分子。这样呼吸链中产生的电子就无法正常传递,使仅存的氧分子必须接受更多的电子,而成为氧自由基。氧自由基损伤是颅脑损伤后造成继发性损伤的重要原因,而α-生育酚可有效减少氧自由基,减少氧自由基造成的损伤。本研究分别对神经元细胞和颅脑损伤的SD大鼠两个部分阐述α-生育酚对颅脑损伤的治疗作用。 第一部分α-生育酚对神经元的保护作用 目的:比较α-生育酚保护神经元与无α-生育酚保护神经元在氧自由基损伤后,神经元细胞内外氧自由基浓度变化、神经元细胞膜稳定性、神经元线粒体功能、琥珀酸脱氢酶mRNA和神经元形态的不同。 方法:培养SD大鼠神经元,并将这些神经元分为两组:α-生育酚保护神经元组与无α-生育酚保护神经元组。其中α-生育酚保护神经元组神经元培养皿中加入α-生育酚,使α-生育酚达到80mg/L。用Fenton反应对两组神经元进行氧自由基损伤。使用电子自旋共振仪、共聚焦显微镜和高压液相色谱仪对两组神经元伤后0.5、1、1.5和2小时神经元细胞内外氧自由基浓度、神经元细胞膜稳定性、神经元线粒体形态和功能进行分析;使用rtPCR法观察两组神经元琥珀酸脱氢酶mRNA的变化;并使用电子显微镜观察两组神经元细胞显微形态的变化,以确定α-生育酚对神经元的保护作用。 结果:在对伤后0.5、1、1.5和2小时时间点α-生育酚保护神经元与无α-生育酚保护神经元各项数据进行比较,发现1.α-生育酚保护神经元细胞内外氧自由基浓度均低于无α-生育酚保护神经元;2.α-生育酚保护神经元细胞膜稳定性、线粒体功能和线粒体关键酶活性均强于无α-生育酚保护神经元;3.α-生育酚保护神经元琥珀酸脱氢酶mRNA量高于无α-生育酚保护神经元;4.α-生育酚保护神经元细胞显微结构破坏比无α-生育酚保护神经元少。 结论:在本部分研究中通过这4部分实验证明了α-生育酚可以减少由Fenton反应产生的神经元外的氧自由基和细胞内产生的内源性氧自由基,而且减少氧自由基对神经元细胞膜、线粒体、重要功能酶和mRNA的损伤作用。 第二部分α-生育酚对中型颅脑损伤大鼠脑组织的保护作用 目的:通过监测中型颅脑损伤SD大鼠伤后脑组织内氧自由基浓度、颅内压(ICP)、脑组织中兴奋性氨基酸浓度和细胞内钙离子浓度变化,评价α-生育酚对中型颅脑损伤SD大鼠治疗作用。同时评价不同α-生育酚给药方式的优缺点。 方法:本部分研究共对256只250-300gSD雄性大鼠进行研究。这些大鼠共分为4组,分别为脑实质透析α-生育酚组(组1),脑室透析α-生育酚组(组2)、腹腔注射α-生育酚组(组3)和单纯损伤组(组4)。采用液压打击法分别对4组大鼠造成中型颅脑损伤,伤后采用微透析技术对组1损伤区脑组织灌注α-生育酚;用微透析技术对组2脑室内灌注α-生育酚;对组3腹腔注射α-生育酚;组4不作处理。采用电子自旋共振仪、高压液相色谱仪等仪器分别对4组大鼠连续观测72小时,分别监测大鼠脑组织内不同时间点氧自由基浓度、颅内压(ICP)、脑组织中兴奋性氨基酸浓度和细胞内钙离子浓度变化。并通过H.E和甲胎盘兰染色对脑组织切片进行染色,并观察脑组织形态变化。 结果:通过对各时间点4组大鼠不同指标的观测,发现通过α-生育酚治疗的大鼠脑组织中央自由基浓度、颅内压升高水平、脑组织中兴奋性氨基酸浓度和脑组织细胞内钙离子浓度均低于未经α-生育酚治疗的大鼠。对组1、2和3间进行比较,组1在伤后4小时内治疗效果要强于其他2组,而伤后4小时以后则为组3治疗效果最好。 结论:本部分实验证明α-生育酚治疗可减少中型颅脑损伤大鼠伤后脑组织氧自由基浓度、ICP上升、谷氨酸浓度和神经细胞内钙离子浓度,并且从病理切片证明了α-生育酚治疗效果。同时证明脑组织内和脑室内微透析给药方式是可行和有效的治疗方法。 创新点: 1.对神经元细胞内外氧自由基定量监测,从而证明α-生育酚减少神经元细胞内外氧自由基浓度作用。 2.通过共聚焦连续摄影,发现氧自由基首先损伤神经元轴突和树突与神经元的结合部细胞膜,再损伤细胞膜的其他部位。 3.首次证明α-生育酚可减少氧自由基对神经元琥珀酸脱氢酶mRNA损伤。 4.首次采用损伤脑组织内和脑室内微透析方法进行α-生育酚治疗,并证明这两种方法的可行性和有效性。 5.发现腹腔注射α-生育酚治疗颅脑损伤的时间窗。 6.发现一种无文献提及的自由基。


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