氢气饱和生理盐水对大鼠蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的实验研究

摘要

目的：蛛网膜下腔出血（Subarachnoid hemorrhage。SAH）是神经外科临床常见的致死、致残率极高的脑血管疾病。脑血管痉挛（Cerebral vasospasm,CVS）是蛛网膜下腔出血最常见的高危并发症之一，其发生率高达30℅~90℅。到目前为止，临床上尚无疗效肯定的治疗方法，且有治疗效果的药物治疗时间窗及对脑功能的保护机制亦不明确。近期研究发现氢气可作为一种新型选择性抗氧化剂在缺血缺氧性脑病、缺血再灌注损伤、炎症性疾病等疾病中有治疗作用，其作用机制可能与抗炎、抗氧化等有关。另外研究发现氢气饱和生理盐水（Hydrogen saturated saline。HS）腹腔注射大鼠可以明显缓解蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛，改善脑功能，但是HS治疗血管痉挛的时间窗及其疗效尚未得到进一步的研究。因此，本研究拟利用大鼠动物模型上，腹腔注射HS，观察HS对蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的缓解作用及对脑功能的保护作用，进一步探讨HS治疗的时间窗及其疗效。
　　方法：选取SD大鼠55只，通过建立大鼠枕大池二次注血蛛网膜下腔出血模型，并随机分为三组：氢气饱和生理盐水（SAH+HS）治疗组（n=25）、生理盐水（SAH+NS）治疗组（n=25）、正常(Normal)对照组（n=5）。蛛网膜下腔出血模型组又进一步平均分为1d组、2d组、3d组、5d组、7d组(每小组5只)，动物造模成功后每天分别腹腔注射5ml/kg剂量氢气饱和生理盐水及等量的生理盐水，按术前分组于手术后1d、2d、3d、5d、7d处死大鼠，灌注取脑。观察术后大鼠神经功能评分改变、基底动脉（近、中、远端）HE染色组织病理学变化及尼氏染色海马区神经元形态及数量的变化。神经功能评分采用独立样本t检验。术后第1d氢气盐水治疗组、生理盐水治疗组和正常对照组基底动脉血管直径及厚度使用单因素ANOVA分析，进一步使用最小显著性差异法（least-significant difference。LSD）检验进行组间两两比较。术后第2d、3d、5d、7d氢气生理盐水治疗组和生理盐水治疗组基底动脉血管直径及厚度数据采用两样本t检验。采用SPSS21.0统计软件统计并分析数据，以p﹤0.05表示差异具有统计学意义。
　　结果：
　　SAH+HS治疗组与SAH+NS治疗组跟正常对照组相比神经功能评分明显降低（中位数评分，p﹤0.05），提示SAH后大鼠存在脑功能损害；而SAH+HS治疗组与SAH+NS治疗组神经功能评分相比明显增高（p﹤0.05），提示 HS治疗可以减轻脑功能的损害。术后第1d氢气盐水治疗组、生理盐水治疗组和正常对照组实验数据使用单因素ANOVA分析组间比较，结果显示存在显著差异（F=3.53。p=0.04），进一步使用最小显著性差异法（least-significant difference。LSD）检验进行两两比较，提示氢气盐水治疗组和生理盐水治疗组的基底动脉直径小于正常对照组（648.35±19.32VS997.41±36.58,p=0.03和621.03±40.23VS997.41±36.58,p=0.04）；基底动脉厚度大于正常对照组（25.38±0.85VS7.85±0.17。p=0.047和29.16±1.90VS7.85±0.17,p=0.007）。提示建模成功。氢气生理盐水治疗组和生理盐水治疗组在术后第3d各项数据采用两样本 t检验，血管直径比较差异有统计学意义（856.82±55.68 VS320.12±10.84，t=2.32,p=0.043），血管壁厚度比较差异有统计学意义（22.99±0.99 VS53.61±2.49，t=2.81,p=0.02）。而建模后第2d、5d、7d采用t检验各项数据均无统计学意义（p＞0.05）。Nissl染色结果显示，正常对照组神经元胞体较大、胞质蓝染、核圆呈空泡状，胶质细胞呈细小蓝色颗粒状。蛛网膜下腔出血模型组神经元萎缩深染、细胞间隙增宽、部分神经元消失，坏死区胶质细胞增生明显。术后第2d和5d氢气饱和生理盐水治疗组正常神经元数目明显多于生理盐水治疗组，神经元胞质内尼氏体增多，且生理盐水治疗组神经元细胞水肿明显。
　　结论：
　　1.氢气饱和生理盐水治疗能减轻蛛网膜下腔出后脑血管痉挛继发的缺血性脑损害，明显提高神经功能评分。
　　2.氢气饱和生理盐水注射能显著改善蛛网膜下腔出血后早期血管痉挛，但是对脑血管痉挛高峰期无明显缓解作用。

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1前言

1.1 蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的概述

1.2 蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的机制及药物治疗

1.3 氢气生物特性及对脑疾病的治疗作用

2材料和方法

2.1 主要设备及材料

2.2实验对象及分组

2.3蛛网膜下腔出血二次注血模型的制备

2.4标本采集及处理

2.5 实验评估指标

2.6 统计学分析

3结果

3.1 神经功能评分

3.2 术后大鼠蛛网膜下腔中血块分布情况

3.3基底动脉组织形态学变化

3.4 海马区尼氏小体形态及数量的变化

4讨论

4.1 自由基与蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛

4.2 氢气在蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛中的应用

4.3饱和氢气盐水在蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛中的实验研究

5结论

参考文献

实验附图

综述:蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛临床药物治疗新进展

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致谢