七氟烷預處理對兔脊髓缺血-再灌注損傷保護作用的研究.pdf

1、【背景】盡管臨床上已采用多種方法減輕脊髓缺血損傷，但是胸腹主動脈瘤手術(shù)患者不可避免發(fā)生脊髓缺血，有數(shù)據(jù)顯示3％～18％患者發(fā)生永久性損傷（急性截癱和/或延遲性截癱）。除此之外，脊髓腫瘤壓迫，脊柱畸形，椎管狹窄等患者圍手術(shù)期也會出現(xiàn)脊髓缺血/再灌注損傷。截癱造成患者失去工作能力并擔負巨額的醫(yī)療費用，給患者本人及家庭造成深痛的打擊和巨大的經(jīng)濟負擔，同時加重整個社會的醫(yī)療保險的負擔。
　　七氟烷具有刺激性低，誘導、蘇醒迅速，麻醉維持平穩(wěn)

2、，肝、腎毒性低，心律失常發(fā)生率低等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于臨床麻醉。已有研究報道，七氟烷預處理可誘導缺血耐受，對缺血、缺氧的心、腦起保護作用，但其對脊髓缺血/再灌注損傷是否具有保護作用尚不清楚。
　　本研究采用兔腎下腹主動脈阻閉20min缺血/再灌注模型，研究單次七氟烷預處理是否可誘導快速缺血耐受，減輕脊髓缺血/再灌注損傷，并探討其可能的作用機制。
　　【方法】雄性新西蘭大白兔，2.0千克～2.9千克。
　　實驗一：隨機分為

3、2組，每組各6只動物。I/R組動物行20min脊髓缺血后再灌注48h。Sham組動物接受同樣的麻醉和手術(shù)準備，但不行缺血/再灌注損傷。于再灌注后4h，8h，12h，24h及48h行后肢運動功能評分，再灌注后48h取L5節(jié)段脊髓行HE染色、p-ERK1/2染色、Fluoro-JadeB染色和TUNEL染色。計數(shù)脊髓前角正常神經(jīng)元、Fluoro-JadeB陽性神經(jīng)元和TUNEL陽性神經(jīng)元。
　　實驗二：隨機分為4組，每組10只動物。S

4、ev＋W1h組和Sev＋W15min組動物面罩密閉吸入3.7％（1.0MAC）七氟烷＋96％氧氣預處理30min，分別洗脫1h或15min；O2＋W1h組和O2＋W15min組動物面罩密閉吸入96％氧氣30min，分別洗脫1h或15min；4組動物均行20min脊髓缺血后再灌注48h。于再灌注后4h，8h，12h，24h及48h行后肢運動功能評分，再灌注后48h取L5節(jié)段脊髓行HE染色和脊髓前角正常神經(jīng)元計數(shù)。
　　實驗三：隨機分

5、為2大組，Sev組和O2組。Sev組動物面罩密閉吸入3.7％（1.0MAC）七氟烷＋96％氧氣預處理30min；O2組動物面罩密閉吸入96％氧氣30min，兩組動物均洗脫1h后行脊髓缺血20min后再灌注。每組分別按最后觀察點為再灌注后8h，1d，2d，3d，5d，7d分為六組，每組6只動物。于再灌注后8h，1d，2d，3d，5d，7d行后肢運動功能評分，取L5節(jié)段脊髓行HE染色、Fluoro-JadeB染色和TUNEL染色。計數(shù)脊髓前

6、角正常神經(jīng)元、Fluoro-JadeB陽性神經(jīng)元和TUNEL陽性神經(jīng)元。
　　實驗四：隨機分為4組，每組8只動物。Vehicle+Sev組和Vehicle+O2組動物靜脈注射溶劑DMSO50μL/kg，20min后分別吸入七氟烷和氧氣預處理；U0126+Sev組和U0126+O2組動物靜脈注射50μL/kg0.4％U0126（溶于DMSO），20min后分別吸入七氟烷和氧氣預處理；預處理方法和兔脊髓缺血/再灌注方法同實驗三。于再灌

7、注后4h，8h，12h，24h及48h行后肢運動功能評分，再灌注后48h取L5節(jié)段脊髓行HE染色、Fluoro-JadeB染色和TUNEL染色。計數(shù)脊髓前角正常神經(jīng)元、Fluoro-JadeB陽性神經(jīng)元和TUNEL陽性神經(jīng)元。
　　【結(jié)果】
　　實驗一：再灌注48h時，與Sham組相比，I/R組動物后肢運動功能評分降低，脊髓前角正常神經(jīng)元數(shù)量顯著減少，脊髓前角Fluoro-JadeB陽性神經(jīng)元數(shù)量和TUNEL陽性神經(jīng)元數(shù)量顯

8、著增多（P<0.01）；脊髓組織白質(zhì)p-ERK1/2大量表達，并與星形膠質(zhì)細胞標記物GFAP復染，但脊髓前角神經(jīng)元沒有表達p-ERK1/2。
　　實驗二：再灌注48h時，與O2＋W1h組相比，Sev＋W1h組動物后肢運動功能評分增高，脊髓前角正常神經(jīng)元數(shù)量顯著增多（P<0.01），而Sev＋W15min組和O2＋W15min組比較差異無顯著意義（P>0.05）。
　　實驗三：再灌注后1d起，Sev組動物后肢運動功能評分顯著高

9、于O2組（P<0.05），再灌注后2d～7d，每組動物后肢運動功能評分隨時間變化無顯著差異（P>0.05）；2組動物脊髓前角神經(jīng)元計數(shù)均從再灌注后8h開始減少，48h時計數(shù)減到最少，隨后沒有顯著變化（P>0.05），各時間點Sev組動物脊髓前角正常神經(jīng)元數(shù)量顯著多于O2組（P<0.05）；Sev組動物的脊髓前角變性神經(jīng)元計數(shù)從再灌注后8h開始從0增加，3d時計數(shù)增至最多，隨后逐漸減少；O2組動物脊髓前角變性神經(jīng)元計數(shù)8h時已增加，至3d

10、時增至最多，隨后逐漸減少，7d時2組動物脊髓前角Fluoro-JadeB陽性神經(jīng)元計數(shù)均為0，其余各時間點Sev組動物脊髓前角Fluoro-JadeB陽性神經(jīng)元數(shù)量顯著少于O2組（P<0.05）；2組動物脊髓前角凋亡神經(jīng)元計數(shù)均從再灌注后8h以后開始從0增加，2d時計數(shù)增至最多，隨后逐漸減少；7d時均減至0點，再灌注后1d～5d時Sev組動物脊髓前角TUNEL陽性神經(jīng)元數(shù)量顯著少于O2組（P<0.05）。
　　實驗四：再灌注48h

11、時，與Vehicle+O2組和U0126+Sev組相比，Vehicle+Sev組動物后肢運動功能評分增高，脊髓前角正常神經(jīng)元數(shù)量顯著增多，脊髓前角Fluoro-JadeB陽性神經(jīng)元數(shù)量和TUNEL陽性神經(jīng)元數(shù)量顯著減少（P≤0.01），而U0126+Sev組與U0126+O2組比較實驗結(jié)果差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。
　　【結(jié)論】
　　1.脊髓缺血20min再灌注后5d內(nèi)脊髓前角運動神經(jīng)元發(fā)生變性和凋亡，證實神經(jīng)元變性

12、和凋亡是缺血/再灌注后脊髓前角運動神經(jīng)元損傷、死亡的重要形式。
　　2.脊髓缺血20min再灌注48h時星形膠質(zhì)細胞p-ERK1/2表達陽性，脊髓神經(jīng)元無p-ERK1/2表達。證實ERK1/2的激活在脊髓缺血/再灌注中扮演重要角色。
　　3.缺血前1h給予30min3.7％（1.0MAC）七氟烷預處理可以誘導快速缺血耐受，減輕兔脊髓缺血20min再灌注神經(jīng)損傷。
　　4.缺血前1h給予30min3.7％（1.0MAC）

13、七氟烷預處理誘導快速缺血耐受的保護效果可以持續(xù)至再灌注后7d，此時神經(jīng)元變性和凋亡均已結(jié)束，證實七氟烷預處理是通過減輕神經(jīng)損傷而不是延遲神經(jīng)損傷對脊髓缺血/再灌注起保護作用。
　　5.ERK1/2抑制劑U0126可以抑制七氟烷預處理對脊髓缺血/再灌注損傷的保護作用，同時也抑制了七氟烷預處理減輕脊髓組織缺血/再灌注后前角運動神經(jīng)元變性和凋亡的作用。一定程度上說明七氟烷預處理通過激活ERK1/2磷酸化，抑制其下游神經(jīng)元變性和凋亡對脊髓