高壓氧對創(chuàng)傷性顱腦損傷大鼠抗氧化水平的影響.pdf

1、創(chuàng)傷性顱腦損傷(traumatic brain injury，TBI)致殘、致死率高，對TBI的救治不僅耗費大量的醫(yī)療資源，更是給家庭特別是患者帶來極大痛苦。TBI發(fā)生后，損傷局部腦血流減低、氧彌散障礙導致?lián)p傷腦組織缺血缺氧，有氧代謝減少、無氧代謝增加，結果是酸性產(chǎn)物增多、細胞能量消耗增加。能量供給不足，細胞膜轉運功能失調(diào)，發(fā)生細胞內(nèi)鈣離子超載等細胞內(nèi)水、電解質(zhì)紊亂。異常的細胞內(nèi)環(huán)境導致興奮性氨基酸及大量自由基釋放。大量自由基釋放對細胞

2、膜結構損傷極大，而腦組織富含膽固醇和不飽和脂肪酸、富含具有催化自由基生成作用的鐵離子、缺乏過氧化氫酶(catalase，CAT)等自由基清除系統(tǒng)，所以在自由基大量生成時，腦組織細胞及線粒體膜損傷明顯，使上述病理過程加劇，腦水腫進一步加重導致二次損傷，而形成惡性循環(huán)。
　　 所以，TBI病理生理變化的核心問題是缺氧，自由基大量釋放是腦組織嚴重缺氧、線粒體功能障礙的結果，可作為TBI嚴重程度及分期的評價指標；同時，大量自由基產(chǎn)生損傷

3、細胞膜結構、加重缺氧，也是二次損傷產(chǎn)生的重要加速因素。因此，了解TBI發(fā)生后自由基產(chǎn)生的變化規(guī)律、抑制自由基生成、阻斷二次損傷病理過程對于TBI治療具有重要臨床意義。
　　 高壓氧(hyperbaric oxygen，HBO)治療TBI研究源于上世紀50年代初，隨著對TBI病理生理過程認識的不斷深入，目前普遍研究認為，HBO可以改善細胞水平線粒體能量代謝狀態(tài)、穩(wěn)定細胞內(nèi)外電解質(zhì)環(huán)境，從而抑制因細胞異常內(nèi)環(huán)境引發(fā)興奮性氨基酸、自由

4、基釋放而導致的細胞損傷，阻斷腦水腫進一步進展的病理生理過程，防止二次損傷發(fā)生。
　　 而目前，關于HBO如何影響組織抗氧化水平的具體機制尚不明確，本實驗從自由基生物學角度入手，從分子水平認識TBI發(fā)展過程中氧化-抗氧化的調(diào)節(jié)、變化過程，通過比較空白對照組、腦損傷對照組及HBO治療組大鼠腦組織、肝組織及血清超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、丙二醛(maleic dialdehyde，MDA)測、谷

5、胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)的差別，尋找TBI大鼠模型動物抗氧化應激指標在HBO干預下的變化規(guī)律，探討HBO對TBI模型動物氧化-抗氧化過程影響的可能機制，為臨床HBO治療TBI提供理論依據(jù)。
　　 1.目的：
　　 通過腦損傷對照組與空白對照組比較，觀察TBI大鼠不同時期氧化-抗氧化水平變化過程；通過HBO治療組與腦損傷對照組比較，觀察HBO對TBI大鼠模型動物抗氧化能

6、力的影響，分析可能的作用機制，為臨床治療提供基礎試驗支持。
　　 2.方法：
　　 隨機、對照的動物實驗，TBI模型建立采用硬膜外側位液壓撞擊(lateral fluidpercussion，LFP)法，撞擊壓力2.697±0.05atm，健康雄性Wister大鼠75只隨機分為8組，①～④腦損傷對照組，10只，不吸氧；⑤～⑦HBO治療組，10只，分別于24h內(nèi)、損傷5天、損傷10天開始HBO(2.0ATA，100％，50

7、min)，5次，1次/日；@空白對照組，5只。①～④分別于當天、第5天、第10天、第15天處死，取腦組織、肝組織、血清，⑤～⑦分別于第5天、10天、15天處死取腦組織、肝組織、血清，測量上述3種組織SOD活力、MDA含量及GSH-Px酶活力。
　　 3.結果：
　　 3.1.腦損傷對照組血清、肝組織SOD較空白對照組明顯降低，HBO治療組SOD明顯升高；腦組織HBO治療組SOD降低。
　　 3.2.HBO治療組血

8、清、腦組織MDA含量明顯降低。
　　 3.2.腦組織GSH-Px與SOD不匹配。
　　 4.結論：
　　 在本研究中，我們發(fā)現(xiàn)腦損傷對照組血清、肝臟組織的SOD水平較空白對照組明顯降低，而HBO治療組SOD水平明顯升高。這與其他學者相關研究的結論是相符的。但HBO治療組腦組織SOD水平降低了。這說明HBO對各器官的效應不同，HBO未能提升腦組織的抗氧化水平，以往文獻中發(fā)現(xiàn)HBO提高血清中SOD的表達，從而提出HB

9、O通過此途徑對抗腦內(nèi)的缺血再灌注造成的抗氧化損傷的結論值得商榷。
　　 本研究還發(fā)現(xiàn)，HBO暴露對實驗動物的肝組織、腦組織、血清中的SOD表達都有明顯的影響，而對的GSH-Px含量變化均無明顯關系。我們認為，SOD是影響體內(nèi)抗氧化水平的限速酶，高壓氧暴露直接影響SOD的表達，從而調(diào)控超氧陰離子自由基的濃度，進而影響下游抗氧化反應水平。
　　 本研究中我們還發(fā)現(xiàn)，腦組織與肝組織中SOD濃度相當，而腦組織中的GSH-Px濃度

10、低于肝組織整整1個數(shù)量級，這樣腦組織中就產(chǎn)生了“多余的”過氧化氫(hydrogenperoxide，H2O2)。我們認為，H2O2不僅僅是有損傷作用的活性氧分子，而且還是一種信號因子，可影響神經(jīng)細胞生命活動，而SOD起到對H2O2濃度的調(diào)節(jié)作用，高壓氧能夠通過調(diào)控SOD的表達影響神經(jīng)細胞的功能。
　　 HBO治療組血清、腦組織MDA含量降低(P＜0.01)，此結果與其他臨床病例研究結果相符。創(chuàng)傷后的恢復過程中血清、腦組織中MDA