左手性硝基精氨酸、尼莫地平對新生大鼠缺氧缺血性腦病的防治作用

1、左手性硝基精氨酸、尼莫地平對新生大鼠缺氧缺血性腦病的防治作用摘要目的：采用新生大鼠缺氧缺血性腦病(HIE)模型，探討藥物對HIE腦損傷的防治作用。方法：制作HIE模型，應(yīng)用藥物防治，取腦組織進(jìn)行病理學(xué)檢查及生化指標(biāo)測定。結(jié)果：HIE組腦組織鈣、MDA及水份含量明顯高于假手術(shù)組，腦病理改變明顯，且腦組織鈣、MDA與水份含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。兩用藥組各項生化指標(biāo)均明顯低于HIE組，腦病理改變明顯改善。結(jié)論：左手性硝基精氨酸與尼莫地平對新生大鼠HIE有明顯的防治作用，可能與一氧化氮增多、鈣超載密切相關(guān)。主題詞缺氧；局部缺血；尼莫地平；精氨酸 The preventive and therapeuti

2、c effect of N-nitro-L-arginineand nimodipine on hypoxic-ischemic encephalopathy in neonatal ratsWANG Jing-Min, LIU Li-Xin, LIU Ai-Shi,FENG Cai-Feng, HAO Yi-Zhong, CHEN Lian-YuanDepartment of Pediatrics, the First Clinical Hospital, Shanxi Medical University, Taiyuan(030001)Abstract AIM:The neonatal

3、rats model with hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) was set up to explore the preventive and therapeutic effect of drugs on brain damage of HIE. METHODS：For all rats, the brain tissus was removed for pathologic examination, and content of calcium, MDA and water were measured, RESULTS：Calcium, wate

4、r, MDA in the brain tissue of HIE group were higher than that of the sham group (P0.01). In the HIE group, pathologic changes in the brian were obvious, and water content in the brain tissue was correlated strongly to brain tissue calcium, MDA content. All indexes of the treated groups were remarked

5、ly lower than the HIE group, and pathologic changes in brain were improved. CONCLUSION：L-NNA and NM may prevent and treat the brain damage from HIE. The pathophysiologic process of HIE was closely related to increased calcium, and nitric oxide. MeSHAnoxia; Ischemia; Nimodipine; Arginine 新生兒缺氧缺血性腦病(h

6、ypoxic-ischemic encephalopathy, HIE)是早期新生兒最常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，是引起新生兒死亡并致殘的重要原因，對其防治除積極進(jìn)行窒息復(fù)蘇外尚無有效的方法。近年來認(rèn)為一氧化氮(nitric oxide, NO)、鈣超載及氧自由基(oxide free radical, OFR)均參與缺氧缺血性腦損傷的病理過程13。提出一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS)抑制劑及鈣通道阻滯劑可望成為對HIE所致腦損傷具有防治作用的藥物1，4。本研究旨在通過觀察NOS抑制劑左手性硝基精氨酸(N-nitro-L-arginine, L-NNA)及鈣通道

7、阻滯劑尼莫地平(nimodipine, NM)對新生大鼠HIE腦組織鈣、MDA、水份含量及腦組織病理學(xué)改變的影響，并探討其對HIE防治效果。材料與方法(一)實驗動物、藥品試劑：7 d齡Wistar大鼠24只，雌雄不限，體重(17.53.5) g，由山西醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供。L-NNA為Sigma公司產(chǎn)品。NM由武漢市第四醫(yī)院提供。(二)實驗分組：模型制作及給藥方法：24只大鼠隨機分為4組：假手術(shù)組(sham)、HIE組、NM組(HIE+NM防治組)、L-NNA組(HIE+L-NNA組)。模型制作1，4，5：四組大鼠均用3%戊巴比妥鈉(30 mg/kg)腹腔麻醉，取頸正中切口，分離左側(cè)頸總動

8、脈。后三組雙線結(jié)扎并切斷，術(shù)后2 h置密閉容器中，8%氧氣和92%氮氣混合氣體通過容器，2 h后取出置大氣中自然復(fù)蘇。給藥方法：后三組均于術(shù)前30 min及HIE模型制成后即刻分別腹腔注射生理鹽水(1 mL/kg)、NM(1 mg/kg)及L-NNA(2 mg/kg)各一次。(三)指標(biāo)測定：四組動物均于模型制成后24 h斷頭取腦組織進(jìn)行病理學(xué)檢查并測定腦組織中鈣、丙二醛(MDA)及水分含量。1.腦組織水及鈣含量測定：取左內(nèi)側(cè)腦組織一定量精確稱重(W)后置110烤箱中烘干24 h至恒重(D)，用干濕重法(H2O)%=(W-D)/W100%計算每份腦組織水含量，結(jié)果用%表示。在烘干腦組織中加酸消化

9、液進(jìn)行濕式灰化，用原子吸收分光光度計(SHIMADIU AA-670/GU-5型)測吸光度值，以標(biāo)準(zhǔn)曲線法求腦鈣含量，結(jié)果以g/g(brain dry weight, BDW)表示。2.腦組織MDA測定：取左外側(cè)一定量腦組織用生理鹽水制成10%勻漿，用硫代巴比妥酸法測定MDA，結(jié)果以nmol/g(brain wet weight, BWW)表示。3.病理學(xué)檢查：取小塊腦組織，以10%甲醛固定，常規(guī)切片，染色，光鏡下觀察。(四)統(tǒng)計學(xué)處理：所有數(shù)據(jù)均以s表示，多樣本均數(shù)比較用方差分析。HIE組各指標(biāo)間比較用相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)的假設(shè)檢驗用t檢驗。本文中統(tǒng)計結(jié)果均借助Ver6.03 SAS軟件進(jìn)行。

10、結(jié)果(一)腦組織鈣、水及MDA含量的變化：HIE組腦組織鈣、水及MDA含量明顯高于假手術(shù)組(P0.01)，兩用藥組腦鈣含量顯著低于HIE組(P0.01)，水含量明顯低于HIE組(P0.05)，L-NNA組MDA顯著低于HIE組(P0.01)，NM組MDA較HIE組低，但無顯著差異(P0.05)。L-NNA組與NM組相比，L-NNA組腦組織鈣及MDA略低，但各項指標(biāo)均無顯著差異(P0.05)，見表1。表1L-NNA,NM對新生大鼠HIE防治作用的比較Tab 1 The comparison of the preventive and treatmenteffect of L-NNA and NM

11、 on HIE in the neonatal rats (s,n=6)TreatmentBCaC(g/g BDW)BWC(%)MDA(nmol/g BWW)Sham1.940.9783.981.15121.441.4HIE8.712.42*88.721.48*?299.9165.6*NM5.432.2486.181.08?184.659.5L-NNA3.751.4386.342.06?123.752.7*P0.01, vs sham; P0.05, P0.01, vs HIE； BCaC=brain tissue calcium content; BWC=brain tissue water

12、 content(二)相關(guān)分析：HIE組腦組織鈣、MDA含量呈與腦水份含量顯著正相關(guān)關(guān)系，腦組織鈣與水含量的相關(guān)系數(shù)r=0.8627，腦組織MDA與水含量的相關(guān)系數(shù)r=0.8769，P0.05。(三)腦組織病理改變：HIE組腦組織在光鏡下可見神經(jīng)細(xì)胞水腫、變性、壞死、細(xì)胞間距增大，假手術(shù)組無類似改變，兩用藥組上述改變明顯減輕。 討論一、L-NNA對新生大鼠HIE的防治作用：本實驗中L-NNA組腦組織鈣、MDA及水含量均明顯低于HIE組，腦組織病理檢查明顯減輕。說明L-NNA對HIE腦損傷有明顯的防治作用，可能由于L-NNA是NOS的竟?fàn)幮砸种苿?，從而抑制NO的大量產(chǎn)生，而減輕了缺氧缺血腦組織損

13、傷。目前認(rèn)為HIE時，NO過量產(chǎn)生，可激活鳥苷酸環(huán)化酶而使環(huán)一磷酸鳥苷大量生成，使N-甲基-D-天門冬氨酸受體激活，電壓敏感鈣通道開放6，細(xì)胞外大量鈣離子內(nèi)流，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣超載，使氧自由基產(chǎn)生增多，引起神經(jīng)細(xì)胞功能和結(jié)構(gòu)的損害7。本研究表明L-NNA可能通過抑制NO的產(chǎn)生，而使細(xì)胞內(nèi)鈣超載減輕，OFR產(chǎn)生減少，對HIE腦組織起了明顯的保護(hù)作用。二、NM對新生大鼠HIE的防治作用：本實驗結(jié)果表明NM組腦組織鈣、水含量較HIE組低，腦病理改變明顯改善。提示NM可減輕細(xì)胞內(nèi)鈣超載，減輕腦水腫，對缺氧缺血腦組織起保護(hù)作用。許多實驗表明在缺氧缺血的病理過程中，鈣超載在HIE病理過程中起著重要作用2，7，

14、而NM是鈣離子通道阻滯劑，可選擇性擴(kuò)張腦血管，縮小梗塞面積，對缺氧缺血腦組織起保護(hù)作用4,8,9。我科前期工作已證實，本品對窒息幼兔腦組織有保護(hù)作用8。本研究結(jié)果也進(jìn)一步證實了這一點。本實驗還測定了MDA含量，結(jié)果表明NM組低于HIE組，但無明顯差異，這與文獻(xiàn)報道有關(guān)NM可通過抑制鈣內(nèi)流而減少自由基產(chǎn)生的報道有差異4，可能與本實驗的條件、方法、手段及動物的選擇、模型制作不同有關(guān)。三、L-NNA、NM對新生大鼠HIE防治作用的比較：本實驗結(jié)果表明：L-NNA組腦組織鈣、MDA含量似較NM組低，但各項指標(biāo)均無明顯差異，說明單獨使用NOS抑制劑L-NNA與鈣通道阻滯劑NM對HIE腦組織保護(hù)作用相似。

15、但是，在改變藥物劑量條件下L-NNA的防治作用是否會優(yōu)于NM，以及二者是否具有協(xié)同作用還有待于進(jìn)一步研究。作者單位:王靜敏劉立新郝翼中陳連元:山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院兒科(太原030001)劉挨師:內(nèi)蒙古醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院馮彩鳳:山西醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院兒科參考文獻(xiàn)1Hamada Y, Hahyakawa T, Haffori H, et al. Inhibitor of nitric oxide synthase reduce hypoxic-ischemic brain damage in the neonatal rat. Pediatr Res, 1994, 35:10.2徐放生.鈣與新生大鼠

16、缺氧缺血性腦病.中華兒科雜志，1994，32：203.3Pellegrimi DG. Excitatory amino acid release and free radical formation may cooperate in the genesis of ischemia-induced neonatal damage. J Neurosci, 1990, 10:1035.4Roda JM. Reduction of infarct size by intra-arterial nimodipine administrered at reperfusion in a rat model of partially reversible brain focal ischemia. Stroke, 1995, 26:1888.5Dennis JM, Javad T, Diane S, et al. Mannitol therapy in pernatal hypoxic-ischemic brain damage in rats. Stroke, 1990, 21:1210.6Mayhan WG. Glutamate-induced disruptio