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Przyklenk 1993年首次在心肌的缺血保护中发现了之后被称为远程预处理的现象,在其后相继的各种研究中,这种远程预处理方法又被证实可有效减轻肾脏、肝脏、脑及脊髓的缺血再灌注损伤。远程预处理的发现为脊髓缺血损伤的防治提供了新的思路,相较于以往的经典预处理措施(将供应脊髓的大血管短暂夹闭再开放反复数次),远程预处理的应用具有更大的临床实用性,为解决缺血预处理在临床的可操作性难题带来了希望。但关于远程预处理诱导脊髓缺血耐受的具体机制尚不十分明确。本实验室前期研究已证实肢体远程预处理对兔脊髓缺血具有明显的保护作用,在神经功能评分和组织病理学结果两方面远程预处理组显著优于缺血组,且HSP90可能参与了这种保护作用的形成机制。而在已有的其它预处理的机制研究中,氧自由基及抗氧化酶的作用已得到广泛证实:预处理可以增强抗氧化酶的活性,清除在缺血再灌注过程中产生的过量的氧自由基,从而发挥保护作用;而氧自由基清除剂二甲基硫脲(DMTU)可消除这一预处理诱导的脊髓保护效应;这种保护效应是通过上调机体的抗氧化能力而产生的。另外在一些远程预处理的机制研究中发现,这种器官间的信息转运不仅仅是通过像经典预处理中一样的体液途径起作用,还可能是通过神经信号传导通路的作用,但不同的研究却有相反的结果,因此究竟神经通路是否参与远程预处理的保护机制目前尚无定论。故本研究拟在以下两方面探讨肢体远程预处理诱导兔脊髓缺血耐受形成的机制:①远程预处理诱导脊髓缺血耐受形成的机制是否与机体抗氧化通路有关,是否经由自由基的介导使机体抗氧化酶活性发生改变,从而减轻脊髓缺血再灌注损伤,发挥脊髓保护效应;②神经通路是否参与肢体远程预处理所诱导的脊髓缺血耐受作用。第一部分肢体远程预处理诱导脊髓缺血耐受与机体抗氧化通路的关系实验一肢体远程预处理对兔短暂脊髓缺血抗氧化酶活性的影响目的证实抗氧化酶活性上调是肢体远程预处理诱导兔脊髓缺血耐受效应的主要机制之一。方法60只雄性新西兰大白兔随机分成对照组、远程预处理组(RPC组)、缺血组及RPC+缺血组;对照组n=6,其余各组n=18。RPC组行双下肢短暂缺血2次(每次10min,间隔10min);缺血组仅行脊髓缺血模型;RPC+缺血组在远程预处理1h后行脊髓缺血;对照组为假手术组。对照组于脊髓缺血再灌注后48h行神经功能评分后取脊髓,作为对照。余三组均以再灌注后取脊髓的时间点(6h,24h,48h)各分为三小组,每小组6只。所有动物于缺血前、缺血20分钟、再灌注20分钟及再灌注6h采动脉血测血浆抗氧化酶活性和丙二醛(MDA)含量;于取材后测定脊髓匀浆抗氧化酶活性和丙二醛含量。结果再灌注后6h,24h及48h缺血组神经功能评分均明显低于其余三组(P<0.05)。血浆超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性在每个时间点RPC组均高于对照组,RPC+缺血组均高于缺血组(P<0.05);其中缺血20min时,血浆SOD、CAT活性缺血组低于对照组,RPC+缺血组低于RPC组(P<0.05);而与缺血前相比,缺血组及RPC+缺血组在缺血20min时SOD和CAT活性显著下降(P<0.05)。再灌注24h和48h时,脊髓匀浆SOD、CAT活性RPC组高于对照组,RPC+缺血组高于缺血组(P<0.01);而MDA含量再灌注24h时RPC+缺血组低于缺血组(P<0.05)。脊髓匀浆SOD、CAT活性与神经功能评分具有显著正相关性。结论远程预处理诱导脊髓缺血耐受的机制可能为上调抗氧化酶活性,增强机体在缺血再灌注过程中清除氧自由基的能力,从而减少氧自由基介导的损伤,发挥脊髓保护作用。实验二氧自由基清除剂对肢体远程预处理诱导脊髓缺血耐受的影响目的探讨氧自由基清除剂在肢体远程预处理诱导兔脊髓缺血耐受保护作用中的影响,以及它与其中抗氧化酶活性变化之间的关系。方法24只雄性新西兰大白兔随机分成对照组(C组)、远程预处理组(R组)、DMTU组(D组)及DMTU+RPC组(DR组),各组六只。各组均行脊髓缺血模型;R组和DR组在脊髓缺血前1h行RPC。D组和DR组于预处理前1h(即脊髓缺血前2h)静脉注射10% DMTU 5ml·kg-(1500mg·kg-1),C组和R组于相同时间点静脉注射生理盐水5ml·kg-1。所有动物分别于缺血前10min、缺血前即刻、缺血20min、再灌注20min和再灌注6h取血浆测定SOD和CAT活性。所有动物分别于再灌注后6h,24h,48h评分后于再灌注后48h取脊髓行组织病理学观察。结果血浆SOD、CAT活性在每一时间点R组均高于其余三组(P<0.01),DMTU抑制了RPC对血清SOD、CAT活性的上调;再灌注后6h及24h神经功能评分R组优于C组和DR组(P<0.01),再灌注后48h神经功能评分R组均优于其余三组(P<0.05);组织病理学结果R组优于C组和DR组(P<0.05);再灌注后48h评分与脊髓前角正常神经元计数具有正相关性。结论氧自由基清除剂DMTU可消除肢体远程预处理的脊髓保护作用以及其抗氧化酶活性的增高,故抗氧化酶的脊髓保护作用可能是通过氧自由基所激发的。第二部分神经节阻滞剂对肢体远程预处理诱导脊髓缺血耐受的影响目的探讨神经节阻滞剂HEX对肢体远程预处理诱导的脊髓缺血耐受作用的影响。方法30只雄性新西兰大白兔随机分为五组:对照组(C组)、远程预处理组(R组)及HEX1组(H1组)、HEX2组(H2组)、HEX3组(H3组),各组六只。C组仅行脊髓缺血模型;R组在脊髓缺血前1h行RPC;H1组、H2组及H3组分别于RPC前30min、RPC前15min和RPC前即刻三个不同时间点静脉注射HEX 20mg·kg-1。所有动物分别于再灌注后6h,24h,48h行后肢神经功能评分后于再灌注后48h取脊髓行组织病理学观察。结果再灌注后6h、24h及48h神经功能评分R组优于C组(P<0.05),H1组、H2组及H3组神经功能评分与R组无统计学差异;组织病理学结果R组优于C组(P<0.025),H1组、H2组及H3组脊髓前角正常神经元计数与R组无统计学差异。结论神经节阻滞剂对肢体远程预处理的脊髓保护作用不产生影响,说明神经通路不参与肢体远程预处理的脊髓保护作用。