[背景] 自发性蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage, SAH)是常见的临床脑血管病,是临床常见的急危重症疾病之一,75%-80%由颅内动脉瘤破裂出血引起,高发年龄为40～60岁,且未经手术干预的破裂动脉瘤再次破裂出血风险较高,致死率及致残率高且严重威胁人类生命健康,脑血管痉挛(cerebral vasospasm, CVS)为动脉瘤性蛛网膜下腔出血后常见的最严重并发症之一,发生率高达70%,也是该病具有较高致死率和致残率的原因,其常常发生于蛛网膜下腔出血后数日至两周左右,发生时颅内血管痉挛收缩变窄,造成痉挛的脑血管所供血区域脑组织不同水平的缺血,脑组织缺血状态可好转或加重进展为脑梗死,进而引起机体一系列神经组织迟发性缺血症状,对机体造成严重损伤,甚至死亡,如果能够早期的诊断、治疗脑血管痉挛,就可以阻止或者降低脑组织缺血性神经功能损伤的程度,减少脑血管痉挛引发的并发症,降低脑血管痉挛引起的蛛网膜下腔出血患者的死亡率,进而拯救患者生命。目前,每一年有很多学者报道关于脑血管痉挛的发生的可能原因,但脑血管痉挛确切的发生、发展机制尚未完全明了,因而缺乏治疗脑血管痉挛的有效措施和方案,对于蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的发生机制的种种实验及临床研究显示,多种因素在其发生发展中发挥重要作用,其可能的发生机制包括了蛛网膜下腔血凝块的刺激、炎症、内皮细胞凋亡、氧化应激反应、蛋白激酶C通路的激活、一氧化氮信号通路的抑制和细胞膜的功能紊乱等。越来越多的证据表明炎症反应,特别是白细胞和内皮细胞的相互作用在蛛网下腔出血后的脑血管痉挛的发生发展中起到了重要的作用,蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的大多动物实验和临床研究均证实颅内痉挛血管组织存在白细胞聚集、浸润和活化,McGirtt等通过临床统计研究指出体内白细胞数目的增加是脑血管痉挛进展过程中的一相对独立的危险因子,当患者白细胞数大于15×109/L,发生CVS的危险性增加3倍,监测血白细胞计数可以用来早期诊断和治疗脑血管痉挛。鼠蛛网膜下腔出血动物模型中,单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)的表达量随着CVS严重程度进展而增加,而MCP-1可以通过募集巨噬细胞促进炎症,提示了炎症在CVS发展过程的重要作用。Bavbek等通过动物实验研究发现细胞间粘附分子(ICAM-1)单克隆抗体可以用来减轻缓解SAH后脑血管痉挛发生的严重程度,进一步支持细胞介导的免疫炎症反应在蛛网膜下腔出血后CVS发生发展过程中的作用,为细胞因子的靶向治疗提供有力的证据。肿瘤坏死因子-α (TNF-α)是一种常见的炎性细胞因子,在炎症应当反应级联事件中发挥重要作,Vecchione等研究证实在蛛网膜下腔出血时,是否出现脑血管痉挛及其严重程度与动物体内TNF-α的增高程度相关,而且抑制TNF-α的表达可以缓解出血诱发的脑组织损伤和减轻早期脑血管痉挛的发生,提示我们可以把TNF-α作为一个防治脑血管痉挛的新的治疗靶点。在此基础上,Ersahin等在研究时发现,实验动物在模型成功后立即给予生长素,其能够发挥抗炎效果,能够减轻蛛网膜下腔出血后的脑组织氧化应激损伤,维持机体内氧化剂-抗氧化剂之间平衡,同时抑制促炎介质释放,防止由蛛网膜下腔出血诱发的内源性的抗氧化剂耗尽进而发挥其抗CVS的作用,则更进一步表明炎性反应在脑血管痉挛的发生中发挥重要作用。一项关于276名SAH病人的临床研究证实SAH发生后炎症激活是十分常见的,而在那些存在严重出血的患者炎症反应更常见,体内炎症反应的水平高低预示了患者血管痉挛的发生和预后不良,有不少学者尝试采用抗炎药物治疗SAH后CVS,动物及临床研究证实这些治疗取得了一定的疗效,对比安慰剂和低剂量的激素,高剂量的激素可以减轻血管的收缩程度和血管壁的重构,肾上腺皮质激素可以改善预后和降低死亡率、减少迟发性脑缺血的发生。Handa等发现与对照组比较,环孢素为临床常用免疫抑制剂,实验中发现其可以抑制体内白细胞介素-2(IL-2)的转录,导致效应T细胞功能障碍,环孢素治疗组血管口径的缩小程度要低一些,他克莫斯,与环孢素的作用类似,也有同样效果,但无论是激素还是免疫抑制剂均有很大的药物副作用,限制其在临床上的应用,此外炎症反应是一个复杂的过程,参与炎症的细胞因子是一个复杂的网络,因此单一的抑制某种细胞因子的疗效可能是有限的,对免疫炎症反应进行调节及同时抑制多种促炎介质可能可以取得很好的效果,上述众多的研究结果提示抑制炎症反应,可能是控制SAH导致的脑血管痉挛发生的新策略,抗炎治疗是具有前景的。白细胞介素-10主要由体内多种免疫活性细胞合成,能够抑制体内免疫反应,具有抗炎功能。正常生理状态下,体内IL-10浓度极低,当患感染性疾病时,体内IL-10分泌增加,抑制其他免疫因子IL-6、IL-2、TNF-α产生,由于免疫炎症反应在蛛网膜下腔出血后的神经损伤中发挥了重要作用,因此IL-10的在其中的抗炎效应有待进一步验证与发掘。另一方面,在蛛网膜下腔出血患者,体内血凝块能够刺激血红素加氧酶-1(HO-1)的表达增加,蛛网膜下腔的大量血红素通过激活血红素加氧酶-1启动基因上的血红素或铁敏感位点诱导了HO-1的表达,该反应能够清除蛛网膜下腔内的积血,同时血红素的分解代谢和HO-1的过表达可直接或间接地抑制炎症连锁反应。血红素氧合酶催化血红素分解的产物即CO(一氧化碳)、胆绿素和游离铁,其中一氧化碳参与体内多种病理生理过程,能够舒张机体血管平滑肌,是机体内部重要的细胞调节因子,在体内具有多种生理功能。Goebel等通过对吸入250 ppm的CO的动物模型进行研究结果提示,心肺转流术引起的肺炎症和功能障碍时,吸入一氧化碳能够通过抑制肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-1,增加体内白细胞介素-10的表达量而发挥其抑制炎症反应发生。HO-1能被多种因素激活,如细胞因子(IL-10)、生长因子(TGF-β、PDGF)、血红素、重金属、缺氧与氧化应激、一氧化氮及氧化剂(过氧化氢)等,但是HO-1在CVS中能否通过介导IL-10的作用目前尚未见报道,而IL-10对CVS的治疗作用也没有类似的研究。我们拟在日本大耳白兔蛛网膜下腔出血动物模型上,观察IL-10的治疗作用,并采用HO-1抑制剂锌原卟啉来探讨HO-1能否介导IL-10的作用。本研究的意义在于阐明IL-10在脑血管痉挛发病过程中的治疗作用及相关机制,为应用IL-10治疗脑血管痉挛提供理论依据。[目的] 本研究拟在日本大耳白兔蛛网膜下腔出血动物模型上,通过腹腔注射给予干预药物(白介素10和锌原卟啉),观测时间点为模型成功术后第五天,以兔基底动脉血管直径大小为有无血管痉挛的判定指标,观测IL-10的对脑血管痉挛治疗作用,通过ELISA法检测血清中炎性因子TNF-α和IL-6的水平含量借以观察蛛网膜下腔出血后炎症反应程度,并应用Western Blot法测定经HO-1抑制剂ZnPP抑制后基底动脉中蛋白HO-1表达量来初步探讨HO-1能否介导IL-10的作用以探讨IL-10治疗蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的机制。[方法] 将健康清洁级日本大耳白兔(30只)随机分为假手术组(A)、SAH组(B).SAH+IL-10组(C).SAH+ZnPP+IL-10组(D).SAH+ZnPP组(E),实验动物均给予戊巴比妥钠静脉麻醉,经枕大池二次注血法建立兔蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛动物模型,出血组按自身体重0.8ml/kg注入自体新鲜动脉血,而假手术组注入等量生理盐水,术后C、D、E组分别经腹腔注射给予IL-10、锌原卟啉(Znpp),术后第5天经ELISA法检测血清中TNF-α、IL-6的水平含量,取基底动脉血管观测血管直径并经Westerm Blot法检测蛋白血红素氧合酶1的表达量,血清TNF-α、IL-6、HO-1含量及基底动脉直径以均数±标准差表示,采用SPSS 13.0软件行统计分析,多样本均数间比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA),P<0.05认为统计学差异有显著性。[结果] 本课题研究结果得出,日本大耳白兔蛛网膜下腔出血后血管痉挛模型均成功造模,假手术组(A)脑组织大体标本未见到血凝块,SAH组(B)、SAH+IL-10组(C)、SAH+ZnPP+IL-10组(D)及SAH+ZnPP组(E)组脑组织标本均可见到枕大池蛛网膜均有不同程度粘连及血凝块残留,基底动脉及其分支被血凝块包裹,脑组织肿胀,大体结构无明显变化,SAH各组基底动脉直径比假手术组明显缩小(P<0.05)、TNF-α与IL-6含量升高(P<0.05),其中基底动脉直径在C、D组(733.94±17.28 μ m、646.11±9.79 μ m)较B、E组(595.64±10.15 μ m、532.81±17.09 μ m)增加,TNF-α和IL-6含量在C组(26.27±1.64pg/ml、58.15±1.38pg/ml).D组(43.45±1.77pg/ml.77.17±1.09pg/ml)较B组(53.56±1.27pg/ml.115.93±1.47pg/ml).E组(60.56±1.79pg/ml、136.45±1.73pg/ml)降低；假手术组脑基底动脉未检测到HO-1蛋白,C组HO-1含量(0.446±0.019)较B、D、E(0.314±0.014、0.251±0.018、0.160±0.011)组含量增加。[结论] IL-10能够缓解蛛网膜下腔出血后所致脑血管痉挛,可能通过抑制HO-1对血凝块的降解过程中继发p38丝裂原活化蛋白酶系统活化,减轻系统炎性反应和细胞凋亡发挥其抗血管痉挛的作用。