七氟烷后處理對(duì)窒息性心搏驟停后腦損傷的保護(hù)作用及機(jī)制的探究.pdf

1、心搏驟停(cardiac arrest，CA)是世界范圍內(nèi)的主要致死原因，能夠造成全腦嚴(yán)重的缺氧缺血性損害。雖然心肺復(fù)蘇(cardio-pulmonary resuscitation，CPR)技術(shù)的提高和急救醫(yī)療體系的完善能挽回部分患者的自主呼吸和循環(huán)，提高最初的復(fù)蘇成功率，但后期的存活率及生存質(zhì)量卻令人沮喪。研究表明，僅不足50％的患者在心搏驟停后得以長(zhǎng)期生存，而其中大多患者會(huì)遺留有不同程度的認(rèn)知和行為功能障礙。盡管人們進(jìn)行了大量的基

2、礎(chǔ)研究和臨床實(shí)踐，迄今為止仍沒有找到能夠有效減少?gòu)?fù)蘇后腦損傷的理想腦保護(hù)藥物，這已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的臨床醫(yī)學(xué)難題。近年來(lái)，有研究表明七氟烷后處理能夠顯著改善局灶性腦損傷的神經(jīng)缺損，而對(duì)心肺復(fù)蘇后的全腦損傷的保護(hù)作用卻鮮有報(bào)道。
　　磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidyl inositol3-kinase/protein kinase B，PI3K/Akt)通路為體內(nèi)最為重要的信號(hào)通路之一，參與細(xì)胞的生長(zhǎng)、存活、

3、代謝及凋亡，在藥物處理的動(dòng)物局灶性腦缺血損傷或全腦缺血損傷模型中發(fā)揮了重要的作用。糖原合成激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β，GSK-3β)是PI3K/Akt通路的重要下游因子之一，它除了廣泛參與體內(nèi)細(xì)胞的生長(zhǎng)和發(fā)育，還兼有調(diào)節(jié)血糖和促進(jìn)腫瘤的形成的作用。研究表明，GSK-3β不僅在四血管栓塞所致的全腦損傷中具有保護(hù)作用，而且在關(guān)于胰島素受體的大量研究中發(fā)現(xiàn)，GSK-3β還可以通過(guò)多種機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)體內(nèi)糖代謝

4、的調(diào)節(jié)，涉及糖代謝的各個(gè)環(huán)節(jié)，如影響胰島β細(xì)胞的功能、糖原合成等。
　　因此，本實(shí)驗(yàn)建立大鼠窒息性心搏驟停模型，在復(fù)蘇即刻給大鼠吸入不同濃度七氟烷，通過(guò)觀察復(fù)蘇后大鼠血糖值、血清神經(jīng)元特異性烯醇化酶(neuron specific enolase，NSE)值、海馬凋亡蛋白P53表達(dá)情況、組織病理?yè)p傷情況以及大鼠整體認(rèn)知行為能力的變化，研究七氟烷后處理對(duì)窒息性心搏驟停后腦損傷的保護(hù)作用；在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，靜脈給予PI3 K特異性拮

5、抗劑，評(píng)價(jià)其對(duì)七氟烷后處理神經(jīng)保護(hù)作用的影響，揭示PI3 K/Ak t通路在七氟烷后處理腦保護(hù)中的作用，探究其與抗凋亡和糖代謝調(diào)節(jié)之間的關(guān)系，為心肺復(fù)蘇腦損傷的救治提供新的思路和方法。
　　實(shí)驗(yàn)一：不同濃度七氟烷后處理對(duì)窒息性心搏驟停大鼠腦損傷的保護(hù)作用
　　目的:研究表明，在局灶性腦損傷模型中，七氟烷后處理能夠顯著改善神經(jīng)缺損，而對(duì)心肺復(fù)蘇后的全腦損傷的保護(hù)作用研究卻較少。本實(shí)驗(yàn)旨在評(píng)價(jià)不同濃度七氟烷后處理對(duì)大鼠心搏驟停后

6、全腦缺血損傷的保護(hù)作用。
　　方法:將80只成年雄性SD大鼠隨機(jī)分為五組：假手術(shù)組(sham組)、對(duì)照組(control組)、0.5倍最低肺泡有效濃度(minimum alveolar concentration，MAC)、1.0 MAC和1.5 MAC七氟烷后處理組（0.5SP組、1.0SP組及1.5SP組）。Control組、0.5SP組、1.0SP組及1.5SP組建立8min窒息性心搏驟停模型，后給予心肺復(fù)蘇搶救；各七氟烷后

7、處理組在復(fù)蘇即刻給予間斷吸入七氟烷2次，每次5min，間隔10min，使用氣體分析儀確保濃度分別為1.3%、2.5%和3.8%，而control組大鼠僅吸入100%氧氣。記錄各組大鼠復(fù)蘇成功率、復(fù)蘇后72h血糖值、血清神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)含量、海馬CA1區(qū)神經(jīng)元形態(tài)學(xué)變化、海馬區(qū)P53的表達(dá)、復(fù)蘇后24、72h和7d的神經(jīng)功能缺損評(píng)分(neurological deficit score，NDS)，及復(fù)蘇后7d至11d的大鼠空

8、間學(xué)習(xí)記憶能力。
　　結(jié)果:各處理組大鼠復(fù)蘇成功率沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，1.0SP組及1.5SP組在復(fù)蘇后72h的血糖值、NSE值明顯較control組低（P<0.05），海馬 CA1區(qū)有較多的存活神經(jīng)元、較少的凋亡蛋白P53表達(dá)（P<0.05），神經(jīng)功能和空間學(xué)習(xí)記憶能力也較control組水平高（P<0.05），而0.5SP組并未表現(xiàn)出明顯的神經(jīng)保護(hù)作用。
　　結(jié)論:較高濃度（1.0MAC和1.5MAC）的七氟烷后處理可以顯著

9、改善大鼠窒息性心搏驟停所致的全腦損傷。
　　實(shí)驗(yàn)二：七氟烷后處理減輕窒息性心搏驟停腦損傷過(guò)程中PI3K/Akt的作用研究
　　目的: PI3K/Akt通路是體內(nèi)最為重要的信號(hào)通路之一，參與細(xì)胞的生長(zhǎng)、存活、代謝及凋亡。而其下游因子 GSK-3β可以從糖原合成等多方面參與機(jī)體糖代謝調(diào)節(jié)過(guò)程，本文旨在探索七氟烷的腦保護(hù)作用是否與PI3K/Akt通路介導(dǎo)的抗凋亡及GSK-3β參與的糖代謝調(diào)節(jié)作用有關(guān)。
　　方法:80只健康雄

10、性SD大鼠隨機(jī)均分為五組：假手術(shù)組(sham組)、對(duì)照組(control組)、1.0MAC七氟烷后處理組(SP組)、PI3K特異性抑制劑Wortmannin+七氟烷后處理組(W+SP組)和單純Wortmannin組(W組)。Sham組、control組和SP組具體處理方法同實(shí)驗(yàn)一； W+SP組于窒息前30min經(jīng)股靜脈給予Wortmannin，并按實(shí)驗(yàn)一方法建立心搏驟停模型，進(jìn)行心肺復(fù)蘇，吸入七氟烷并確保呼氣末濃度為2.5%；而 W組僅

11、于窒息前30min經(jīng)股靜脈給予Wortmannin、并建立心搏驟停模型。記錄各組大鼠復(fù)蘇成功率、復(fù)蘇后72h血糖值、海馬CA1區(qū)神經(jīng)元形態(tài)學(xué)變化，并觀察海馬區(qū)凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2、Bax，通路相關(guān)蛋白pAkt/Akt、pGSK-3β/GSK-3β等的表達(dá)。
　　結(jié)果:各組大鼠復(fù)蘇成功率沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；較control組，SP組在復(fù)蘇后72h有較低的血糖值（P<0.05），海馬 CA1區(qū)有較多的存活神經(jīng)元（P<0.05），較多的抗

12、凋亡蛋白 Bcl-2和較少的凋亡蛋白 Bax（P<0.05），以及上調(diào)了下游通路磷酸化蛋白pAkt及pGSK-3β（P<0.05），而對(duì)總蛋白沒有顯著影響；而W+SP組較 SP組各結(jié)果均有部分拮抗，如血糖值略有升高（P<0.05），存活神經(jīng)元有所減少（P<0.05），凋亡相關(guān)蛋白也有顯著的變化（P<0.05），并且部分降低了pAkt和pGSK-3β蛋白的表達(dá)（P<0.05）。
　　結(jié)論:在窒息性心搏驟停模型中，七氟烷對(duì)全腦損傷的保