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高压氧对鼠脑缺血再灌注脑组织学和超微结构的影响

2022-07-29
来源:求医网
材料与方法:健康成年Wistar大鼠100只,体重200~250 g,雌雄不限。采用Pulsinelli 4动脉闭塞法,制成脑缺血再灌注动物模型。随机分成治疗组和对照组,每组50只,再将两组鼠随机按术后第1、3、7、14、21天各分5期,每期10只鼠。治疗组每日行高压氧(HBO)治疗1次,持续到检测时;对照组与治疗组在同等条件下饲养,但不作任何处理。HBO治疗采用直排式给氧,升压30分钟,升压200 kPa (1 kPa=7.5 mmHg)时稳压,持续给氧60分钟,减压40分钟,每日1次,到期将受检鼠处死,每只取额颞叶皮质各2块,1块制成组织切片,HE染色,光镜观察;另1块制成超薄切片,电镜观察。应用日本产H500型电镜,每只实验动物观察20个神经元,每个神经元中以多数细胞器的损伤程度为准。

结果:脑缺血再灌注后第一天,治疗组与对照组组织学及超微结构的改变无明显差别,第三天,光镜下对照组大脑皮质分子层出现大片疏松区,神经元明显水肿,可见点片状坏死,对照组损伤的范围和程度均轻于治疗组,仅见单个细胞的坏死。电镜下可见治疗组细胞核膜、染色质、内质网及高尔基体等细胞器受损程度明显轻于对照组,χ2检验,两组比较差异有非常显著意义(P<0.01)。缺血再灌注后第七天,治疗组脑组织的损伤程度得到明显改善,光镜下可见大脑皮质分子层疏松区明显减小,神经元水 肿明显减轻。此时对照组脑细胞损伤虽有所改善,但远不如治疗组明显。电镜下,治疗组神经元超微结构受损的数量比对照组少,受损的程度比对照组轻,两组比较,差异有非常显著意义(P<0.01)。第14天,治疗组脑组织的损伤已基本得到修复,光镜下已看不出明显的病理改变,而对照组大脑皮质分子层仍可见片状疏松区和片状液化坏死灶,神经元仍有明显水肿。电镜下,治疗组神经元只有少数细胞器有轻度水肿,其受损细胞器的数量和程度均明显低于对照组,两组比较,差异有非常显著意义(P<0.01)。第21天,光镜下对照组大脑皮质分子层片状疏松区和液化坏死灶仍存在。电镜下治疗组仅有个别细胞器有轻度水肿,而对照组仍有部分细胞器有轻到中度水肿。χ2检验显示两组受损细胞器的数量及程度比较差异均有显著意义(P<0.05)。

讨论:我们采用临床上HBO治疗缺血性脑血管病的压力、时限及疗程,系统研究了HBO对缺血再灌注损伤大鼠神经元组织学和超微结构的影响。急性脑缺氧时,线粒体内的氧化磷酸化不能正常进行,钠泵运转停止,造成细胞内水肿和细胞间质水肿。缺血再灌注后自由基增加,其结果是脑组织广泛损伤。缺氧使钙泵运转停止,钙通道开放,引起细胞内钙超载,启动花生四烯酸(AA)转化为前列腺素的瀑布反应,其结果是血栓素(TXA2)增多。HBO增加血氧含量和血氧弥散力,提高脑组织氧张力,打断了脑缺氧-脑水肿的恶性循环,特别改善了处于缺血半暗带区可逆细胞的供氧状态。脑缺氧纠正后,线粒体内氧化磷酸化反应正常进行,钠泵功能恢复,脑水肿减轻。有实验结果证实,HBO可以使钙泵功能恢复,减轻钙超载,减少TXA2产生。本实验结果显示,HBO减轻脑神经细胞损伤的程度;加速受损脑细胞的修复;使严重变性的神经细胞免除死亡走向恢复。本实验结果为临床上HBO治疗缺血性脑血管病提供了细胞形态学依据。

(收稿:1997-11-19修回:1998-04-14)