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目的:1990年Kitagawa等在沙土鼠前脑缺血模型中首先观察到脑缺血预处理(IPC)的保护现象,从而为治疗脑缺血损伤研究提供了一种新思路。随后的研究发现,许多药物包括吸入麻醉剂可以模拟IPC。七氟醚是既适合全麻诱导又适合全麻维持的吸入麻醉药,临床上苏醒快、刺激小,它既能增加脑血流,又能保留中枢自主调节。在离体培养细胞、脑片、全脑及不完全性脑缺血动物模型中,均有研究表明七氟醚预处理具有脑保护作用。但这些研究在七氟醚刺激强度(七氟醚的暴露时间和剂量)、给药模式(单次或重复)、刺激与缺血的时间间隔(记忆期)及作用机制等方面都有很大差异,尚无定论。目前无在体试验研究七氟醚浓度对神经功能评分/脑梗死容积的影响。在麻醉学领域,蛛网膜下腔出血、严重颅脑外伤、控制性降压、颈内动脉剥脱术等病人麻醉期间均潜在有脑缺血的可能,加强麻醉期间脑保护已为众多麻醉医师所关注。本文阐述了七氟醚在大鼠大脑中动脉栓塞(middlecerebralarteryocclusion,MCAO)动物模型及原代神经元培养细胞缺糖/缺氧(oxygenandglucosedeprivation,OGD)模型中的脑保护作用,旨在为七氟醚预处理在临床应用提供实验基础。
方法:在实验的第一部分,40只雄性SD大鼠随机分为五组(每组8只),假手术组:仅分离血管,不留置线栓;对照组、ISO组、SEV01组和SEV02组:分别在缺血前放入自制容器中吸入纯氧、1肺泡气最低有效浓度(minimunalveolarconcentration,MAC)异氟醚、1MAC和1.5MAC七氟醚30min。用左颈内动脉尼龙线线栓法使大脑中动脉阻闭120min,拔出尼龙线恢复再灌注。观察再灌注24h后神经功能损害改变并评分,然后处死动物,取大脑行2、3、5一氯化三苯基四氮唑(2,3,5一triphenyltetrazoliumchioride,TTC)染色以测量脑梗死容积。在实验的第二部分,共使用127孔培养细胞,其中102孔分为对照组(N=8):仅行OGD而不加任何试剂;SEV01、SEV02、SEV03组(N=8/每浓度组):分别加入与l、2、3MAC相对应浓度的溶解于PBS液的七氟醚;OGD+PBS液组(N=2):只给予不含溶解七氟醚的PBS液;分别在OGD之前、之中、之后给予七氟醚。另取1孔神经元,不改变其培养液的成分,只在37℃孵育3h以作为阴性对照。余下的24孔培养细胞分为对照组(N=8):仅行OGD而不加吸入麻醉剂;ISO、SEVO组:OGD之前30min在培养液中加入溶解的相当于1MAC异氟醚和1MAC七氟醚。OGD时间3h,OGD结束4h后采用AnnexinV/PI双参数流式细胞仪法测定神经元调亡情况。
结果:第一部分实验数据表明:缺血/再灌注损伤后大鼠神经功能损害NSS评分,对照组与ISO组、SEV01组和SEV02组相比损害更显著(ISO组、SEV02组,PO.05)。
结论:吸入1MAC、1.5MAC七氟醚30min对大鼠局灶性脑缺血/再灌注损伤可产生保护作用,并且呈剂量依赖性;1MAC异氟醚与1MAC七氟醚的脑保护作用无显著差异。不论在OGD之前、之中、之后给予1、2、3MAC的七氟醚都能够减少神经元的调亡,并呈剂量依赖性。在OGD前给予1MAC七氟醚或1MAC异氟醚预处理30min均对神经元细胞调亡产生影响,并且二者减少神经元调亡程度无显著差异。