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脑缺血和再灌流时脑组织ATP、ADP、AMP和胞浆游离钙的变化

2022-07-29
来源:求医网
本实验应用脑缺血动物模型对脑缺血及再灌流期间〔Ca2+〕i(胞浆游离钙)和ATP、ADP、AMP的变化及尼莫地平与东莨菪碱的影响进行了探讨。

材料与方法采用104只沙鼠,雄性60只、雌性44只。月龄3个月左右,平均体重50g。随机将动物分为13组。1组为正常对照组,仅分离颈部血管。其余12组按缺血50分钟及缺血50分钟再灌流10分钟、60分钟和120分钟分为4个时间组。每个时间组又分对照组(C)、尼莫地平组(N)、东莨菪碱组(S)。C、N、S组分别在缺血前15分钟以生理盐水0.25ml、尼莫地平1mg/kg、东莨菪碱0.45mg/kg腹腔注射。

沙鼠在氯胺酮(200mg/kg)腹腔麻醉下,夹闭双侧颈总动脉,阻断血流50分钟,造成沙鼠前脑缺血。松开血管夹恢复血流,设计再灌流时间分别为10分钟、60分钟和120分钟,即制成沙鼠脑缺血及再灌流动物模型。实验结束后,立即将沙鼠在冰玻片上断头取脑,分离前脑大脑皮层。

取大脑皮层组织约50mg在0℃的RPMI1640细胞培养液中漂洗2次,再置于含0.1%胰蛋白酶的1640培养液2ml中,剪碎,恒温37℃并不断轻轻搅拌。20分钟后,加入10%小牛血清终止酶解反应。用200目筛网过滤,以300转/分离心5分钟,去除上清液,即得皮层细胞悬液。

将细胞悬液与3μmol/L的Fura-2/Am于25℃孵育20分钟,以300转/分离心5分钟,去上清液,洗涤后移到测量皿中,采用AR-CM-MIC阳离子测定系统测定其荧光强度,使用DM3000软件计算〔Ca2+〕i。

取约100mg皮层组织液氮中冷冻固定,取出即称重。冰冻状态下与0.4mol/L高氯酸0.5ml混合研磨匀浆,用0.1mol/LNaOH中和,再以高效液相色谱仪测定ATP、ADP及AMP含量。

应用方差分析检查各时间组与正常对照组,以及同时间组内与基线水平各参数差异。数据输入计算机,以SAS软件统计,P<0.05认为有显著性差异。

结果C组动物〔Ca2+〕i在缺血期显著增加,与正常对照组比较,P<0.01。在再灌注期〔Ca2+〕i进一步增加,此后缓慢下降;各时间段N组与S组和相应C组比较,〔Ca2+〕i均较低(P<0.01)。N组与S组则无显著性差异。随着〔Ca2+〕i在缺血期升高,ATP则下降。但在再灌流10分钟时ATP升高,与缺血50分钟相比较,P<0.01,并恢复至缺血前的水平。再灌流120分钟时,ATP又下降,与60分钟相比较,P<0.01。而在各时间段N组及S组与C组相比,ATP较高,部分有显著性差异(P<0.05)。ADP与AMP在缺血期大幅升高(P<0.01),再灌流期变化不显著(P>0.05)。

讨论以沙鼠作脑缺血模型较可靠,国内外报道甚多,本实验结果与文献报道一致。

N组和S组,ATP在缺血期下降缓慢,再灌流期恢复快,可能和尼莫地平、东莨菪碱扩张血管,增加低灌流期的脑血流有关。此外,它们的钙通道拮抗作用,可拮抗再灌流时的脑血管收缩及内皮肿胀,改善血流。尼莫地平和东莨菪碱具有钙通道阻滞作用,能阻断L型通道,抑制Ca2+跨膜慢向内流以及从内质网释放,减缓胞浆Ca2+升高,同时减缓ATP的耗竭,从而预防和减轻神经细胞损伤。有作者认为ADP浓度升高,可致〔Ca2+〕i升高。这在本实验中也得到证实,但两者之间无平行关系。

总之,一定剂量的尼莫地平和东莨菪碱都具有钙通道阻滞作用和血管扩张作用,能减缓缺血期ATP耗竭速度及Ca2+内流,有助于再灌流期ATP恢复,从而减轻脑缺血、缺氧的损伤程度,有利于脑复苏,但东莨菪碱的作用稍弱。

(收稿:1997-08-22修回:1998-03-19)