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围产期窒息或各种其它原因引起的缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemicbrain damage, HIBD)是新生儿死亡或远期运动、智力障碍的常见原因,临床上仍缺乏安全有效的治疗措施。迄今对新生动物 HIBD 的实验性治疗包括药物性治疗(兴奋性氨基酸受体拮抗剂、钙通道阻断剂、自由基清除剂、一氧化氮合酶抑制剂等) 和非药物性治疗(如亚低温等)。 别嘌呤醇既是黄嘌呤氧化酶抑制剂又是自由基清除剂,已被成功地用于减轻心脏、肾脏、小肠和成年鼠脑的缺血损伤。可能的作用机制包括(1)改善脑血流;(2)保护供 ATP 合成的嘌呤碱;(3)促进线粒体电子传递;(4)抗氧化作用及抗细胞凋亡等。文献报道:缺氧缺血后皮下注射别嘌呤醇能减轻 7d 龄大鼠脑损伤;静脉大剂量别嘌呤醇治疗重度窒息新生儿效果好,未见毒副作用。本研究以腹腔注射的给药方式探讨别嘌呤醇对新生大鼠 HIBD 的保护作用及其机制。 亚低温是指采用人工诱导方法将体温下降2-6℃,以达到治疗目的。近年来大量研究表明,亚低温对HIBD新生动物具有明显的神经保护作用,其机制主要有以下方面:降低脑细胞耗能和无氧代谢;减少兴奋性神经递质过量释放及其受体的激活;阻断细胞内钙离子积聚,抑制氧自由基和一氧化氮大量生成,减轻脑水肿, 抑制少突胶质细胞活化,抗神经细胞凋亡等。因此,亚低温的作用是多途径多靶点非特异的,优于其它任何药物性治疗,且具有简便、快捷、安全等优点,被认为是新生儿HIBD临床治疗最具有潜力的措施之一。 近年来,在成年动物HIBD的干预研究中,将亚低温与其它药物联合应用,大部分实验结果显示出明显的疗效。将别嘌呤醇与亚低温联合治疗HIBD尚未见报道。我们推测别嘌呤醇联合亚低温治疗HIBD有协同作用。 脑室周围白质软化(PVL)是一种最常见于极低出生体重(<1500g)早产儿的脑白质疾病。发生于新生儿期的 PVL 常与晚期严重的神经疾患如脑瘫、智力低下、视觉损害相关 。随着围产期保健的明显改善,早产儿生存率大大提高,然而在这些婴儿中,脑瘫的发生率仍高,在某些国家甚至有所增加。在预防其发生或减轻其不良后果的发展战略中,有必要了解 PVL 的病理生理和分子机制。国外以 1 日龄和 5 日龄新生鼠通过双侧颈总动脉结扎(BCAO)建立脑白质损伤动物模型,国内尚未见相关报道。本研究利用 1 日龄新生大鼠以 BCAO 方式建立早产儿脑白质损伤动物模型,用免疫组化等方法检测生后 7 日及 14 日脑损伤情况,探讨自由基在早产儿脑白质损伤发病机制中的作用及别嘌呤醇对早产儿脑白 I<WP=5>复旦大学博士学位论文 别嘌呤醇和亚低温对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤的保护作用质损伤的影响。 第一部分 别嘌呤醇和亚低温对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤的保护作用 一.别嘌呤醇对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤的保护作用目的 探讨别嘌呤醇(ALLO)对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤(HIBD)的影响。 方法 将新生 7 日龄 SD 大鼠 110 只随机分为别嘌呤醇治疗组(ALLO)、缺氧缺血对照组(HI)和假手术组(Sham),缺氧缺血后即刻、24 和 48h 分别腹腔注射ALLO 或生理盐水,然后观察 ALLO 对 HIBD 模型鼠缺氧缺血(HI)后 42h 脑含水量、72h 脑神经元凋亡(TUNEL 法)及超微结构改变、14d 体重增长率、脑病理改变(海马神经元死亡率)、30d 学习分辨能力和记忆保存能力(三臂迷宫试验)等的影响。 结果 脑含水量:ALLO 组缺血侧含水量(84.75±4.52%)较 HI组(92.32±3.75%)明显减少(P<0.01);超微结构改变:对照组凋亡细胞数为 18%左右(计数 30 个视野),而 ALLO 组为 6%左右,ALLO 组细胞坏死、丢失也较HI 组减轻;HI 后 14d 体质量增长百分率(WIP):ALLO 组(167.0±33.6%)较HI 组(135.6±47.5%)无显著性差异(P>0.05);病理改变:缺血侧海马神经元死亡率(HDNP):ALLO 组(39.79±14.58%)较 HI 组(90.46±18.60%)明显降低(P<0.01);HI 后 30d 行为测试:分辨学习能力--学会标准所需的训练次数,ALLO组(42.6±4.22次)较HI组(49.4±8.97次)明显减少(P<0.05); 记忆保存百分率,ALLO组(70.60±4.40)较 HI 组(63.44±6.84%)明显改善(P<0.01)。结论 缺氧缺血后腹腔注射 ALLO 对新生大鼠 HIBD 具有以一定的保护作用。 二.别嘌呤醇对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤保护作用机制的研究 目的 探讨别嘌呤醇对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤的保护作用机制。 方法将新生 7 日龄 SD 大鼠 67 只随机分为别嘌呤醇治疗组(ALLO,n=22)、缺氧缺血对照组(HI,n=26)和假手术组(Sham,n=19),缺氧缺血后即刻、24h、48h 分别腹腔注射别嘌呤醇 (0.5%ALLO+0.5%CMC)135mg/kg/只,Shsm 组、HI 组注射等量生理盐水(0.9%NaCI+0.5%CMC),然后观察别嘌呤醇对 HIBD 模型鼠缺氧缺血(HI)后 24h 缺血侧皮质黄嘌呤氧化酶(XO)、诱生型一氧化氮合酶(iNOS)、Na+K+-ATP 酶及羟自由基(·OH)活力、尿酸(UA) 及丙二醛(MDA)含量、72h 脑神经细胞凋亡(TUNEL 法)等的影响。结果 XO 活力(U/gprot):HI 组(17.15±0.66)较 Shsm 组(12.22±0.22)明显升高(P<0.01),而 ALLO 组 II<W