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自1986年Murry等提出缺血预处理概念以来,人们对预处理进行了大量的研究。诸多措施(如低温、电针等)和药物(如兴奋性氨基酸拮抗剂、自由基清除剂、米诺环素等)均已被证实可诱导缺血耐受。然而,截至目前,大部分预处理相关研究的观察时间均不超过再灌后72小时。有人怀疑,这种耐受所致的保护效应并没有永久性的减少细胞死亡,只不过延缓了细胞死亡的进程。那么,随着再灌注时间的延长,这种保护效应会不会逐渐减弱甚至消失呢?这是一个存在诸多争议,很值得关注的研究热点。我们的前期研究表明高压氧(hyperbaric oxygen, HBO)预处理可模拟“缺血预处理”,减轻随后因阻闭腹主动脉所引起的脊髓缺血再灌注损伤[2],此现象亦存在于大鼠局灶性脑缺血模型[3]。另有研究表明,中枢神经系统缺血再灌注损伤后均可出现细胞凋亡现象,而脊髓缺血再灌注后细胞延迟性的死亡大部分正是凋亡而不是坏死。高压氧预处理可减少缺血区神经元的早期凋亡,阻止早期凋亡向延迟性神经损害转变,甚至可能逆转早期的凋亡,使神经元免于坏死。因此,本研究以“高压氧预处理诱导兔脊髓缺血耐受现象”为切入点,对预处理的神经保护效果进行长期观察,并研究其远期效应是否与抑制了神经元凋亡相关。第一部分高压氧预处理诱导兔脊髓缺血耐受的远期效果观察目的:探讨高压氧预处理诱导的兔脊髓缺血耐受能否长期存在。方法:实验一,16只雄性新西兰大白兔,随机分为2组(n =8):对照组,即常压空气组;HBO组,即高压氧(HBO)预处理组(100% O2,2.5 ATA,1 h/d,5 d),最后一次处理后24 h所有动物均采用肾下腹主动脉阻断法造成脊髓缺血(20 min),观察再灌后1,2,7,14,21 d时的神经功能学评分。实验二,32只雄性新西兰大白兔,分组同实验一(n =16),重复上述处理,并分别于再灌后2, 21 d每组各灌注8只动物取脊髓(L5-7),制作标本,行组织病理学观察。灌注动物前进行神经功能学评分。结果:HBO组神经功能学评分在1, 2, 7,14,21d时均明显优于对照组(P<0.05),但组内比较,HBO组再灌7,14,21d时的神经功能学评分与2d时均无显著差别(P>0.05);HBO组脊髓前角正常神经元计数在2d和21d时均明显优于对照组,但组内比较,HBO组再灌21d时的脊髓前角正常神经元计数与2d时无显著差别(P>0.05);神经功能学评分与其对应脊髓前角正常神经细胞元之间有显著相关性(r2d = 0.903,P<0.01; r21d = 0.922, P<0.01)。结论:高压氧预处理可以诱导兔脊髓缺血耐受,且此效应长期存在。第二部分高压氧预处理诱导兔脊髓缺血耐受的远期效果与神经元凋亡的关系实验一高压氧预处理诱导兔脊髓缺血耐受的远期效果与再灌后早期神经元凋亡的关系目的:探讨高压氧预处理诱导的兔脊髓缺血耐受的远期效果是否通过抑制再灌后早期神经元的凋亡介导。方法:50只雄性新西兰大白兔随机分为2组(n =25):对照组,即常压空气组;HBO组,即高压氧(HBO)预处理组(100% O2,2.5 ATA,1 h/d,5 d),最后一次处理后24 h所有动物均采用肾下腹主动脉阻断法造成脊髓缺血(20 min),于再灌注8 h、24 h、2 d、3 d和5 d时每组各灌注5只动物取脊髓(L5-7),制作标本,TUNEL法检测神经元凋亡情况。灌注动物前进行神经功能学评分。结果:HBO组神经功能学评分在24 h、2 d、3 d和5 d时均明显优于对照组(P<0.05),在8 h时无统计学差异。与对照组相比,HBO组凋亡神经元数在各个时间点均明显少于对照组(P<0.05);对照组与HBO组凋亡神经元均于再灌后8小时即明显出现,凋亡神经元数于再灌后2天达峰值,随后逐渐减少。结论:高压氧预处理诱导兔脊髓缺血耐受的远期效果可能是通过抑制再灌后早期神经元的凋亡产生的。实验二高压氧预处理诱导兔脊髓缺血耐受的远期效果与再灌后晚期神经元凋亡的关系目的:探讨高压氧预处理诱导兔脊髓缺血耐受的远期效果是否通过抑制再灌后晚期神经元的变性和凋亡介导。方法:40只雄性新西兰大白兔随机分为2组(n =20):对照组,即常压空气组;HBO组,即高压氧(HBO)预处理组(100% O2,2.5 ATA,1 h/d,5d),最后一次处理后24 h所有动物均采用肾下腹主动脉阻断法造成脊髓缺血(20min),于再灌注2,7,14,21d每组各灌注5只动物取脊髓(L5-7),制作标本,FJ-B染色检测变性神经元,TUNEL法检测神经元凋亡情况。灌注动物前进行神经功能学评分。结果:HBO组神经功能学评分在2,7,14,21d时均明显优于对照组(P<0.05)。FJ-B染色阳性神经元数仅在2d时明显低于对照组(P<0.05),TUNEL染色阳性神经元数仅在2d和7d时明显低于对照组(P<0.05),其余时间点两组之间比较,结果无统计学差异(P>0.05)。结论:高压氧预处理诱导兔脊髓缺血耐受的远期效果与再灌后晚期神经元的凋亡无明显关系。结论1高压氧预处理对兔脊髓缺血再灌注损伤有明显的保护作用,且此保护作用可能是永久性的。2高压氧预处理对脊髓缺血再灌注损伤的这种永久性的保护作用可能是通过抑制缺血再灌注后早期神经元的凋亡产生的;而与再灌后晚期神经元的变性和凋亡无关。