摘要:目的探討中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶(NE)抑制劑對(duì)顱腦創(chuàng)傷(TBI)大鼠血腦屏障(BBB)通透性改變和腦水腫的影響,。 方法將99只大鼠分為對(duì)照組,、TBI組和干預(yù)組(分為6,、24,、48、72,、168 h亞組),,復(fù)制大鼠液壓打擊模型,干預(yù)組給予西維來司鈉,,分別測(cè)定各組腦組織NE的濃度、BBB通透性和腦組織含水率,,并進(jìn)行}匕較分析,。結(jié)果 TBI組和干預(yù)組大鼠腦組織NE濃 度、BBB通透性和腦組織含水率在各時(shí)間點(diǎn)都高于對(duì)照組,,干預(yù)組的NE濃度在24,、48、72,、168 h低于TBI組,,BBB通透性和腦組織含水率在48、72,、168 h低于-I-BI組(P<0.05),。結(jié)論 西維來司鈉能抑制TBI大鼠腦組織jE的釋放,降低BBB的通透性并減輕腦水腫發(fā)生,,表明西維來司鈉對(duì)大鼠TBI繼發(fā)性損傷有保護(hù)作用,。
關(guān)鍵詞:顱腦損傷;蛋白酶抑制蛋白質(zhì)類,,分泌,;西維來司鈉;腦水腫
中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶( neutrophil elastase,,NE)是廣泛 存在于中性糧細(xì)胞,、肥大細(xì)胞和巨噬細(xì)胞內(nèi)的一種基質(zhì)金屬蛋白酶,,在機(jī)體的損傷、炎癥等生理,、病理過程中發(fā)揮著重要作用‘1,。作為一種絲氨酸蛋白水解酶,NE可以降解膠原蛋白,、 彈性蛋白,、纖維連接蛋白等,增加毛細(xì)血管通透性‘明,。研究者 還發(fā)現(xiàn),,NE可以通過降解細(xì)胞外基質(zhì)和破壞內(nèi)皮細(xì)胞增加血腦屏障( blood brain barrier,BBB)通透性‘胡,。西維來司鈉是 NE的特異性抑制劑,,能夠抑制NE的生物活性,減少炎性介質(zhì) 的產(chǎn)生和聚集,,改善能量代謝障礙等,,對(duì)肝臟、肺,、心等組織,、器官的損傷有顯著的保護(hù)作用‘胡,但是對(duì)顱腦損傷( traumatic brain inj ury,,TBI)的繼發(fā)性損害有無保護(hù)作用少見報(bào)道,。本研 究采用液壓打擊制作TBI大鼠模型,西維來司鈉作為干預(yù)因 素,,檢測(cè)大鼠腦組織的NE濃度,、BBB通透性以及腦組織含水率的動(dòng)態(tài)變化,探討西維來司鈉對(duì)腦組織NE濃度的變化和顱腦損傷后BBB通透性改變和繼發(fā)性腦水腫的影響,。
1材料與方法
1.1材料
1.L 1 動(dòng)物 雄性健康SD大鼠99只,,體質(zhì)量200~250 9,由重慶醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供,。
1.1.2儀器與試劑 西維來司鈉由重慶醫(yī)藥工業(yè)研究院提供,。大鼠NE定量檢測(cè)試劑盒ELISA胸自深圳晶美生物工程有限公司。微量輸液泵購自江蘇沙洲實(shí)驗(yàn)儀器廠,;臺(tái)式離心機(jī) 購自上海鴿牌,;721分光光度計(jì)購自上海光電。
1.2方法
1.2.1分組將99只SD大鼠分為對(duì)照組(9只),、TBI組和干預(yù)組(各45只),,其中TBl組和于預(yù)組又按6、24,、48,、72,、168h時(shí)間點(diǎn)分為5個(gè)亞組,每亞組9只大鼠,,大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)3d,,造模后SD大鼠按亞組分籠飼養(yǎng),正常喂食,、喂水,。干預(yù)組于造模后經(jīng)股靜脈用微量輸液泵按10 mg.kg-1.d_1,以1mL/h的流速持續(xù)輸注,,給藥時(shí)間不超過24 h,;TBI組造模后 和對(duì)照組都經(jīng)股靜脈用微量輸液泵按1 mL.kg-l.h-的流速持續(xù)輸注,給藥時(shí)間同干預(yù)組,。
1.2.2 TBI模型制作 按Thompson等‘51方式制作模型,,用100 g/L水合氯醛(3 mL/kg)經(jīng)腹腔麻醉大鼠,立體定位儀固定大鼠頭部,,沿頭皮正中作切口,,剝離骨膜,取前囟人字縫尖連線中點(diǎn)偏左0.4 cm顱骨鉆孑L,,暴露硬腦膜,。打擊管內(nèi)注水后連接液壓腦創(chuàng)傷打擊裝置,造成TBI,。
l.2.3腦組織NE的測(cè)定 3組大鼠分別于相應(yīng)時(shí)間點(diǎn),,用水合氯醛麻醉,快速斷頭取腦,,取腦組織精確稱重,置于-70C保存?zhèn)錅y(cè),。測(cè)定時(shí)將腦組織用生理鹽水在冰浴環(huán)境內(nèi)以玻 璃勻漿器制成10%的腦組織勻漿,。采用ELISA測(cè)定NE。
1.2.4 BBB通透性的檢測(cè)3組大鼠于預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)經(jīng)股靜 球按5 mL/kg標(biāo)準(zhǔn)注射2%伊文氏蘭(Evanf s blue,,EB),,60min后,處死大鼠,,取大鼠腦組織通過分光光度計(jì)檢測(cè)滲出 的EB,。
1.2.5腦組織含水率測(cè)定3組大鼠在預(yù)定時(shí)間點(diǎn),經(jīng)水合 氯醛麻醉后,,迅速斷頭取腦,,將取出的腦組織放在用生理鹽水浸潤過的濾紙上,以防止水分蒸發(fā),。去除軟腦膜,,精密稱重,。 將腦組織置于95℃恒溫烘箱24 h,再稱取干重,。按Blliot公 式計(jì)算腦組織含水率一(濕重一干重)/濕重×100%,。 1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用的SPSSl7.o統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料以j±s表示,,進(jìn)行£檢驗(yàn),,以P<O. 05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié) 果
2.1各組大鼠腦組織內(nèi)NE濃度的比較TBI組和干預(yù)組在5,、24,、48、72,、168 h大鼠腦組織內(nèi)NE濃度高于對(duì)照組(P<:’-05),;干預(yù)組在24,48,、72,、168 h低于TBI組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),, 2.2各組大鼠腦組織EB濃度的比較TBI組和干預(yù)組大鼠 癌皮質(zhì)EB濃度在624,、48、72,、168 h高于對(duì)照組,,差異有統(tǒng)計(jì) 學(xué)意義(P<0.05);干預(yù)組在6,、24 h腦組織EB低于TBI組,,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),在48,、72.168 h低于TBI組,,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2,。 2.3各組大鼠腦組織含水率的比較TBI組和干預(yù)組大鼠腦含水率在24,、48、72,、168 h高于對(duì)照組,,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P<0.05);干預(yù)組在6,、24 h腦組織含水率濃度低于-,、BI組,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),,在48.72,、168 h低于TBI組,,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
3討 論
BBB通透性改變和腦水腫是TBI繼發(fā)性腦損傷的主要病理性變化,,成為影響傷情發(fā)展和預(yù)后的重要因素,。分子生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)NE作為一種最重要的炎癥介質(zhì),廣泛參與BBB通 透性改變和腦水腫發(fā)生發(fā)展的生理病理過程中,。研究發(fā)現(xiàn),,NE可以損傷細(xì)胞外基質(zhì),增強(qiáng)黏附因子表達(dá),,加重內(nèi)皮細(xì)胞 損傷,,增加IL8、-I-NF-“,、氧自由基的產(chǎn)坐,,活化激肽、緩激肽,、 花生四烯酸等導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞的損傷‘6],。NE的特異性抑制劑西維來司鈉已經(jīng)成功研制并運(yùn)用于臨床,對(duì)各種實(shí)驗(yàn)性急性肺損傷具有良好的保護(hù)作用,,目前主要用于治療全身性炎癥反應(yīng) 綜合征,、慢性阻塞性肺氣腫等疾病。近年來,,日本學(xué)者研究 還發(fā)現(xiàn)西維來司鈉能夠減輕肝臟部分切除后的肝臟損傷,,能夠 減少高遷移率族蛋白1( HMGBl)的釋放和降低IL-6的水平,與對(duì)照組比較,,能夠更加有效的促進(jìn)患者恢復(fù),。有學(xué)者通過體外試驗(yàn)研究還發(fā)現(xiàn)西維來司鈉可以通過減少C3、C4的激活 對(duì)腎臟起到保護(hù)作用,。
關(guān)鍵詞:顱腦損傷;蛋白酶抑制蛋白質(zhì)類,,分泌,;西維來司鈉;腦水腫
中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶( neutrophil elastase,,NE)是廣泛 存在于中性糧細(xì)胞,、肥大細(xì)胞和巨噬細(xì)胞內(nèi)的一種基質(zhì)金屬蛋白酶,,在機(jī)體的損傷、炎癥等生理,、病理過程中發(fā)揮著重要作用‘1,。作為一種絲氨酸蛋白水解酶,NE可以降解膠原蛋白,、 彈性蛋白,、纖維連接蛋白等,增加毛細(xì)血管通透性‘明,。研究者 還發(fā)現(xiàn),,NE可以通過降解細(xì)胞外基質(zhì)和破壞內(nèi)皮細(xì)胞增加血腦屏障( blood brain barrier,BBB)通透性‘胡,。西維來司鈉是 NE的特異性抑制劑,,能夠抑制NE的生物活性,減少炎性介質(zhì) 的產(chǎn)生和聚集,,改善能量代謝障礙等,,對(duì)肝臟、肺,、心等組織,、器官的損傷有顯著的保護(hù)作用‘胡,但是對(duì)顱腦損傷( traumatic brain inj ury,,TBI)的繼發(fā)性損害有無保護(hù)作用少見報(bào)道,。本研 究采用液壓打擊制作TBI大鼠模型,西維來司鈉作為干預(yù)因 素,,檢測(cè)大鼠腦組織的NE濃度,、BBB通透性以及腦組織含水率的動(dòng)態(tài)變化,探討西維來司鈉對(duì)腦組織NE濃度的變化和顱腦損傷后BBB通透性改變和繼發(fā)性腦水腫的影響,。
1材料與方法
1.1材料
1.L 1 動(dòng)物 雄性健康SD大鼠99只,,體質(zhì)量200~250 9,由重慶醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供,。
1.1.2儀器與試劑 西維來司鈉由重慶醫(yī)藥工業(yè)研究院提供,。大鼠NE定量檢測(cè)試劑盒ELISA胸自深圳晶美生物工程有限公司。微量輸液泵購自江蘇沙洲實(shí)驗(yàn)儀器廠,;臺(tái)式離心機(jī) 購自上海鴿牌,;721分光光度計(jì)購自上海光電。
1.2方法
1.2.1分組將99只SD大鼠分為對(duì)照組(9只),、TBI組和干預(yù)組(各45只),,其中TBl組和于預(yù)組又按6、24,、48,、72,、168h時(shí)間點(diǎn)分為5個(gè)亞組,每亞組9只大鼠,,大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)3d,,造模后SD大鼠按亞組分籠飼養(yǎng),正常喂食,、喂水,。干預(yù)組于造模后經(jīng)股靜脈用微量輸液泵按10 mg.kg-1.d_1,以1mL/h的流速持續(xù)輸注,,給藥時(shí)間不超過24 h,;TBI組造模后 和對(duì)照組都經(jīng)股靜脈用微量輸液泵按1 mL.kg-l.h-的流速持續(xù)輸注,給藥時(shí)間同干預(yù)組,。
1.2.2 TBI模型制作 按Thompson等‘51方式制作模型,,用100 g/L水合氯醛(3 mL/kg)經(jīng)腹腔麻醉大鼠,立體定位儀固定大鼠頭部,,沿頭皮正中作切口,,剝離骨膜,取前囟人字縫尖連線中點(diǎn)偏左0.4 cm顱骨鉆孑L,,暴露硬腦膜,。打擊管內(nèi)注水后連接液壓腦創(chuàng)傷打擊裝置,造成TBI,。
l.2.3腦組織NE的測(cè)定 3組大鼠分別于相應(yīng)時(shí)間點(diǎn),,用水合氯醛麻醉,快速斷頭取腦,,取腦組織精確稱重,置于-70C保存?zhèn)錅y(cè),。測(cè)定時(shí)將腦組織用生理鹽水在冰浴環(huán)境內(nèi)以玻 璃勻漿器制成10%的腦組織勻漿,。采用ELISA測(cè)定NE。
1.2.4 BBB通透性的檢測(cè)3組大鼠于預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)經(jīng)股靜 球按5 mL/kg標(biāo)準(zhǔn)注射2%伊文氏蘭(Evanf s blue,,EB),,60min后,處死大鼠,,取大鼠腦組織通過分光光度計(jì)檢測(cè)滲出 的EB,。
1.2.5腦組織含水率測(cè)定3組大鼠在預(yù)定時(shí)間點(diǎn),經(jīng)水合 氯醛麻醉后,,迅速斷頭取腦,,將取出的腦組織放在用生理鹽水浸潤過的濾紙上,以防止水分蒸發(fā),。去除軟腦膜,,精密稱重,。 將腦組織置于95℃恒溫烘箱24 h,再稱取干重,。按Blliot公 式計(jì)算腦組織含水率一(濕重一干重)/濕重×100%,。 1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用的SPSSl7.o統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料以j±s表示,,進(jìn)行£檢驗(yàn),,以P<O. 05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié) 果
2.1各組大鼠腦組織內(nèi)NE濃度的比較TBI組和干預(yù)組在5,、24,、48、72,、168 h大鼠腦組織內(nèi)NE濃度高于對(duì)照組(P<:’-05),;干預(yù)組在24,48,、72,、168 h低于TBI組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),, 2.2各組大鼠腦組織EB濃度的比較TBI組和干預(yù)組大鼠 癌皮質(zhì)EB濃度在624,、48、72,、168 h高于對(duì)照組,,差異有統(tǒng)計(jì) 學(xué)意義(P<0.05);干預(yù)組在6,、24 h腦組織EB低于TBI組,,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),在48,、72.168 h低于TBI組,,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2,。 2.3各組大鼠腦組織含水率的比較TBI組和干預(yù)組大鼠腦含水率在24,、48、72,、168 h高于對(duì)照組,,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P<0.05);干預(yù)組在6,、24 h腦組織含水率濃度低于-,、BI組,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),,在48.72,、168 h低于TBI組,,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
3討 論
BBB通透性改變和腦水腫是TBI繼發(fā)性腦損傷的主要病理性變化,,成為影響傷情發(fā)展和預(yù)后的重要因素,。分子生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)NE作為一種最重要的炎癥介質(zhì),廣泛參與BBB通 透性改變和腦水腫發(fā)生發(fā)展的生理病理過程中,。研究發(fā)現(xiàn),,NE可以損傷細(xì)胞外基質(zhì),增強(qiáng)黏附因子表達(dá),,加重內(nèi)皮細(xì)胞 損傷,,增加IL8、-I-NF-“,、氧自由基的產(chǎn)坐,,活化激肽、緩激肽,、 花生四烯酸等導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞的損傷‘6],。NE的特異性抑制劑西維來司鈉已經(jīng)成功研制并運(yùn)用于臨床,對(duì)各種實(shí)驗(yàn)性急性肺損傷具有良好的保護(hù)作用,,目前主要用于治療全身性炎癥反應(yīng) 綜合征,、慢性阻塞性肺氣腫等疾病。近年來,,日本學(xué)者研究 還發(fā)現(xiàn)西維來司鈉能夠減輕肝臟部分切除后的肝臟損傷,,能夠 減少高遷移率族蛋白1( HMGBl)的釋放和降低IL-6的水平,與對(duì)照組比較,,能夠更加有效的促進(jìn)患者恢復(fù),。有學(xué)者通過體外試驗(yàn)研究還發(fā)現(xiàn)西維來司鈉可以通過減少C3、C4的激活 對(duì)腎臟起到保護(hù)作用,。