上腔静脉逆行脑灌注联合依达拉奉对深低温停循环脑保护作用的研究

摘要

目的:研究上腔静脉逆行脑灌注联合自由基清除剂依达拉奉在深低温停循环中对脑组织的保护作用,探讨其可能的作用机制,为该技术的临床应用提供理论依据。
　　 方法:建立兔深低温停循环模型,将24只健康新西兰大白兔随机分为三组。组Ⅰ:深低温停循环组(DHCA),建立体外循环后,降温至肛温20℃时停循环90分钟；组Ⅱ:上腔静脉逆行灌注组(RCP),在深低温停循环基础上,行上腔静脉逆行脑灌注90分钟；组Ⅲ:上腔静脉逆行灌注(RCP)联合依达拉奉(EDA)组,预先在预充液中按3mg／kg加入依达拉奉,在深低温停循环基础上,行上腔静脉逆行脑灌注90分钟。各组在停循环90分钟后缓慢复温。复温至肛温37℃,停机。监测HR、MAP、pH、HCT、动脉血气等指标；应用透射电镜观察脑细胞超微结构；乳酸测定试剂盒及756型分光光度仪以比色法测定乳酸含量；高效液相色谱仪检测脑组织ATP含量；超氧化物歧化酶(SOD)测试盒及丙二醛(MDA)测试盒以化学比色法测定脑组织SOD活力和MDA含量；原位缺口末端标记法(TUNEL法)检测脑细胞凋亡情况。运用免疫组化技术检测脑皮质Caspase-3以及Bcl-2蛋白的表达。
　　 结果:(1)HR、MAP、Hct、降温时间、复温时间、血气分析等指标组间比较均无显著性差异(P>0.05)；
　　 (2)DHCA组织显微改变可见大量细胞空泡变性,浦氏细胞固缩变性,白质呈大量海绵状改变。RCP组可见少量空泡变性,白质血管及细胞周围间质轻度水肿。RCP联合EDA组可见早期神经元缺氧改变,未见蒲氏细胞固缩变性及白质海绵状改变；DHCA组脑细胞超微结构变化可见神经元明显肿胀,神经索粗细不等,部分髓突脱髓鞘,线粒体肿胀,空泡变性严重,出现空白线粒体,粗面内质网广泛脱颗粒,细胞器破碎,细胞核异常改变。RCP组可见神经元水肿,线粒体肿胀,颗粒性基质丢失,可见嵴断裂,粗面内质网肿胀,染色质及核仁大部正常。RCP联合EDA组可见细胞结构基本完整,线粒体轻度肿胀,颗粒性基质少量丢失,未见嵴断裂及空泡变性,染色质及核仁正常:
　　 (3)在CPB始及降温期,各组间颈静脉血液乳酸含量无统计学差异(P>0.05)。在停循环结束复温开始及复温末,RCP组和RCP联合EDA组与DHCA组相比,乳酸含量较低有显著差异(P<0.05),而前两者之间乳酸含量无统计学差异(P>0.05)；在CPB开始前,各组间脑组织ATP含量无统计学差异(P>0.05)。在复温末,各组间ATP含量均有显著差异(P<0.05),其中以RCP联合EDA组最高,RCP组次之,DHCA组最低。各组组内复温末与CPB开始前比较,DHCA组和RCP组脑组织ATP含量明显降低有显著差异(P<0.05),而在RCP联合EDA组脑组织ATP含量变化无统计学差异(P>0.05)；
　　 (4)各组组内复温末与CPB开始前比较,三组SOD活力均明显降低,有显著差异(P<0.05)。在CPB开始前,各组间脑组织SOD活力无统计学差异(P>0.05),而在复温末,各组间脑组织SOD活力均有显著差异(P<0.05),其中以DHCA组SOD活力最低,RCP组次之,RCP联合EDA组最高:在CPB开始前,各组间脑组织MDA含量无统计学差异(P>0.05),而在复温末,各组间脑组织MDA含量均有显著差异(P<0.05),其中以DHCA组MDA含量最高,RCP组次之,RCP联合EDA.组最低。各组组内复温末与CPB开始前比较,DHCA组和RCP组脑组织MDA含量升高变化有显著差异(P<0.05),而RCP联合EDA组MDA含量变化无统计学差异(P>0.05)；
　　 (5)复温末,各组间脑组织TUNEL阳性细胞数均有显著差异(P<0.05),其中以DHCA组最多,RCP组次之,RCP联合EDA组最少。
　　 (6)复温末,各组间脑皮质caspase-3蛋白表达免疫反应强度均有显著差异(P<0.05),其中以DHCA组最高,RCP组次之,RCP联合EDA组最低；复温末,各组间脑皮质Bcl-2蛋白表达均有显著差异(P<0.05),其中以DHCA组表达最低,RCP组次之,RCP联合EDA组表达最高。与CPB开始前比较,复温末RCP组和RCP联合EDA组Bcl-2蛋白表达都有所增强,而DHCA组表达下降(P<0.05)。
　　 结论:(1)上腔静脉逆行脑灌注(RCP)联合自由基清除剂依达拉奉(EDA)既能够为脑部提供含氧动脉血以保证有氧代谢,又可减轻脑组织细胞缺血缺氧性自由基毒性作用,从而降低脑细胞超微结构不可逆性损伤程度,减少脑皮质神经元凋亡。(2)RCP联合自由基清除剂EDA可抑制脑皮质细胞Caspase-3的表达,明显上调Bcl-2蛋白的表达,从而抑制脑细胞凋亡。(3)RCP联合EDA,较单行RCP具有更好的脑保护效果,在主动脉粥样病变累及弓部手术的脑保护中具有独特的优点。