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[摘要]目的:探索阿托伐他汀对缺血再灌注损伤大鼠血脑屏障的作用。方法:制备脑缺血再灌注模型,用阿托伐他汀规律治疗,观察脑组织的通透性改变以及脑组织中基质金属蛋白酶9(MMP-9)的表达情况。湿重-干重法测量脑含水量的变化。结果:脑缺血再灌注提高了大鼠血脑屏障的通透性,用阿托伐他汀治疗后大鼠脑含水量明显降低,同时MMP-9表达减少。阿托伐他汀对血脑屏障具有保护作用。
[关键词]脑缺血再灌注 血脑屏障 基质金属蛋白酶9
中图分类号:R3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0310003-01
在临床中,常见的脑组织的病变例如脑肿瘤,脑缺血等病变都会影响到血脑屏障的通透性,致使血脑屏障对脑组织的保护作用受损,因此维护血脑屏障的结构和功能完整是当今神经保护研究中的热点,他汀类药物具有改善血管内皮功能,抗炎作用和免疫调节等作用,本试验主要是用阿托伐他汀干扰缺血再灌注模型的大鼠,来观察这种药物在病理情况下对基质金属蛋白酶9(MMP-9)的表达情况及对血脑屏障通透性的影响。
一、材料与方法
(一)实验动物
动物雄性SD大鼠,体重(200±20)g,由山西医科大学动物中心提供。实验前适应性饲养1周。随机分为缺血再灌注模型组和阿托伐他汀治疗组,各组内又按不同时间点分2h,4h,6h,12h,24h,48h小组,每小组10只。每小组中5只用于免疫组化试验,其余5只用于测定脑组织含水量。
(二)动物模型的制作
参照文献方法[1,2],用10%水合氯醛(350mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠,仰卧固定,常规消毒皮肤,颈部正中切开,钝性分离右侧颈总动脉、颈外动脉和颈内动脉。沿颈内动脉向下分离出翼腭动脉,并电凝。用动脉夹夹闭颈总动脉,于颈内动脉上近颈总动脉向下分离出翼动脉,并电凝。用动脉夹夹闭颈总动脉,于颈内动脉上近颈总动脉分叉处剪一切口,将一鱼线(直径约0.30mm)沿颈内动脉缓慢插入至大脑中动脉口,略感阻力时停止,插入长度约(18.0±0.5)mm,结扎固定鱼线。结扎颈内动脉近心端,取下动脉夹,恢复颈外动脉血流。定时抽掉鱼线恢复灌注。
(三)观察指标
神经症状评分参照文献方法[3,4],按受损程度拟定神经症状评分等级。无神经损伤症状为Ⅰ级;不能完全伸展左侧前爪为Ⅱ级;不能完全伸展左侧前爪,向左侧转圈为Ⅲ级;不能完全伸展左侧前爪,向左侧倾倒为Ⅳ级;不能自发行走,意识丧失为Ⅴ级。按上述标准,于造模后24h,采用单盲法对各组大鼠进行神经症状评分。
(四)阿托伐他汀规律治疗
在制作模型前一周,腹腔注射阿托伐他汀5毫克每千克每天。
(五)免疫组化法测定MMP-9的表达
石蜡切片常规脱蜡至水,3mL・L-1过氧化氢灭活内源性过氧化物酶,热修复抗原后,100mL・L-1正常山羊血清封闭非特异性抗原滴加一抗(1∶100稀释)(购自武汉博士德生物公司),4℃过夜滴加生物素标记的二抗;37℃孵育30min;滴加辣根酶标记的链霉卵白素工作液;DAB显色,封片。
(六)脑组织称重
按照适当的时间点断头取脑,称重,(精确到0.1mg),然后置入100℃恒温箱,24h后称干重。脑含水量(%)=(湿重-干重)/湿重×100。
(七)数据处理
各测定值用.x ±s表示,用SPSS 10.0统计学软件作单因素方差分析。
二、结果
(一)免疫组化结果
大鼠在脑缺血再灌注4小时后,在脑组织中出现了MMP-9的表达,治疗组与模型组相比,每个时间点所得到的切片显示其阳性率明显下降(P <0.05)。
(二)脑组织含水量
本实验脑组织含水量在脑缺血后4小时增加(P <0.05),但治疗组增加的幅度比模型组的小。
三、结论
他汀类药物因与羟甲基戊二酰辅酶A结构相似,且与HMG2CoA还原酶的亲和力高出HMG2CoA数千倍,故可对该酶产生竞争性抑制作用。通过阻止从HMG2CoA合成甲羟戊酸,不但能有效调节血脂,而且还可通过抑制GTP结合蛋白Rho和Rac而上调内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitricoxide synthase,eNOS)的表达,并作用于NADH/NADPH氧化酶系统,降低NADPH的氧化活性[5]。抑制低密度脂蛋白的氧化和降低细胞内的氧化强度,直接抑制超氧化物的产生并有效清除氧自由基,减轻内皮损伤。从而维持血脑屏障的完整性。但他汀类药物对MMP-9的影响至今尚未得到公认。
本试验显示脑缺血再灌注时。血脑屏障的完整性受损,脑组织水含量增加,但用阿托伐他汀治疗后,脑水肿得以缓解,同时MMP-9的表达明显下降,说明MMP-9的表达与脑水肿的发生密切相关,提示阿托伐他汀可通过降低血清MMP-9水平,减少血脑屏障的开放,减轻水肿,促进神经功能恢复,为ICH的治疗提供了一个新思路。
参考文献:
[1]Longa EZ,Weinstein PR,Carison S,et al.Reversible middle cer ebralartery occlusion without craniectomy in rats[J].Stroke,1989,20(1):84.
[2]徐淑云、卞如濂、陈修,药理实验方法学,第3版[M].北京:人民卫生出版社,2002:1066.
[3]Lundy EF,Solik BS,Frank RS,et al.Morphometric evalu tion of braininfarcts in rats and gerbils[J].pharmacolmethods,1986,16(3):201.
[4]Bederson JB,Pitts LH,Germano SM,et al.Evaluation of 2,3,52triphe2 nyltetrazolium chloride as a stain for detection and quantification of experimental cerebral infarction in rats[J].stoke,1986,17:1304.
[5]Glorioso N,Troffa C, Filigheddu F,et al. Effect of the HMG2CoA reductase inhibitors on blood p ressure in patients with essential hypertension and p rimary hypercholesterolemia.Hypertension,1999,34:1281-1286.
[关键词]脑缺血再灌注 血脑屏障 基质金属蛋白酶9
中图分类号:R3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0310003-01
在临床中,常见的脑组织的病变例如脑肿瘤,脑缺血等病变都会影响到血脑屏障的通透性,致使血脑屏障对脑组织的保护作用受损,因此维护血脑屏障的结构和功能完整是当今神经保护研究中的热点,他汀类药物具有改善血管内皮功能,抗炎作用和免疫调节等作用,本试验主要是用阿托伐他汀干扰缺血再灌注模型的大鼠,来观察这种药物在病理情况下对基质金属蛋白酶9(MMP-9)的表达情况及对血脑屏障通透性的影响。
一、材料与方法
(一)实验动物
动物雄性SD大鼠,体重(200±20)g,由山西医科大学动物中心提供。实验前适应性饲养1周。随机分为缺血再灌注模型组和阿托伐他汀治疗组,各组内又按不同时间点分2h,4h,6h,12h,24h,48h小组,每小组10只。每小组中5只用于免疫组化试验,其余5只用于测定脑组织含水量。
(二)动物模型的制作
参照文献方法[1,2],用10%水合氯醛(350mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠,仰卧固定,常规消毒皮肤,颈部正中切开,钝性分离右侧颈总动脉、颈外动脉和颈内动脉。沿颈内动脉向下分离出翼腭动脉,并电凝。用动脉夹夹闭颈总动脉,于颈内动脉上近颈总动脉向下分离出翼动脉,并电凝。用动脉夹夹闭颈总动脉,于颈内动脉上近颈总动脉分叉处剪一切口,将一鱼线(直径约0.30mm)沿颈内动脉缓慢插入至大脑中动脉口,略感阻力时停止,插入长度约(18.0±0.5)mm,结扎固定鱼线。结扎颈内动脉近心端,取下动脉夹,恢复颈外动脉血流。定时抽掉鱼线恢复灌注。
(三)观察指标
神经症状评分参照文献方法[3,4],按受损程度拟定神经症状评分等级。无神经损伤症状为Ⅰ级;不能完全伸展左侧前爪为Ⅱ级;不能完全伸展左侧前爪,向左侧转圈为Ⅲ级;不能完全伸展左侧前爪,向左侧倾倒为Ⅳ级;不能自发行走,意识丧失为Ⅴ级。按上述标准,于造模后24h,采用单盲法对各组大鼠进行神经症状评分。
(四)阿托伐他汀规律治疗
在制作模型前一周,腹腔注射阿托伐他汀5毫克每千克每天。
(五)免疫组化法测定MMP-9的表达
石蜡切片常规脱蜡至水,3mL・L-1过氧化氢灭活内源性过氧化物酶,热修复抗原后,100mL・L-1正常山羊血清封闭非特异性抗原滴加一抗(1∶100稀释)(购自武汉博士德生物公司),4℃过夜滴加生物素标记的二抗;37℃孵育30min;滴加辣根酶标记的链霉卵白素工作液;DAB显色,封片。
(六)脑组织称重
按照适当的时间点断头取脑,称重,(精确到0.1mg),然后置入100℃恒温箱,24h后称干重。脑含水量(%)=(湿重-干重)/湿重×100。
(七)数据处理
各测定值用.x ±s表示,用SPSS 10.0统计学软件作单因素方差分析。
二、结果
(一)免疫组化结果
大鼠在脑缺血再灌注4小时后,在脑组织中出现了MMP-9的表达,治疗组与模型组相比,每个时间点所得到的切片显示其阳性率明显下降(P <0.05)。
(二)脑组织含水量
本实验脑组织含水量在脑缺血后4小时增加(P <0.05),但治疗组增加的幅度比模型组的小。
三、结论
他汀类药物因与羟甲基戊二酰辅酶A结构相似,且与HMG2CoA还原酶的亲和力高出HMG2CoA数千倍,故可对该酶产生竞争性抑制作用。通过阻止从HMG2CoA合成甲羟戊酸,不但能有效调节血脂,而且还可通过抑制GTP结合蛋白Rho和Rac而上调内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitricoxide synthase,eNOS)的表达,并作用于NADH/NADPH氧化酶系统,降低NADPH的氧化活性[5]。抑制低密度脂蛋白的氧化和降低细胞内的氧化强度,直接抑制超氧化物的产生并有效清除氧自由基,减轻内皮损伤。从而维持血脑屏障的完整性。但他汀类药物对MMP-9的影响至今尚未得到公认。
本试验显示脑缺血再灌注时。血脑屏障的完整性受损,脑组织水含量增加,但用阿托伐他汀治疗后,脑水肿得以缓解,同时MMP-9的表达明显下降,说明MMP-9的表达与脑水肿的发生密切相关,提示阿托伐他汀可通过降低血清MMP-9水平,减少血脑屏障的开放,减轻水肿,促进神经功能恢复,为ICH的治疗提供了一个新思路。
参考文献:
[1]Longa EZ,Weinstein PR,Carison S,et al.Reversible middle cer ebralartery occlusion without craniectomy in rats[J].Stroke,1989,20(1):84.
[2]徐淑云、卞如濂、陈修,药理实验方法学,第3版[M].北京:人民卫生出版社,2002:1066.
[3]Lundy EF,Solik BS,Frank RS,et al.Morphometric evalu tion of braininfarcts in rats and gerbils[J].pharmacolmethods,1986,16(3):201.
[4]Bederson JB,Pitts LH,Germano SM,et al.Evaluation of 2,3,52triphe2 nyltetrazolium chloride as a stain for detection and quantification of experimental cerebral infarction in rats[J].stoke,1986,17:1304.
[5]Glorioso N,Troffa C, Filigheddu F,et al. Effect of the HMG2CoA reductase inhibitors on blood p ressure in patients with essential hypertension and p rimary hypercholesterolemia.Hypertension,1999,34:1281-1286.