【关键词】 异丙酚;缺血再灌注;抗氧化;脂质过氧化;一氧化碳
influence of propofol on oxidation level in cerebral ischemia reperfusion rats in vivo
liu xianming,li guoping,liu yuefen
(department of neurosurgery,municipal hospital of qingdao,qingdao 266071,china)
abstract: objective to study influences of propofol on serum and brain tissue oxidation level in cerebral ischemia reperfusion rats in vivo.methods the cerebral ischemia reperfusion rats models were made using thread lock on middle cerebral artery method and then randomly divided into three groups: sham operation group,cerebral ischemia reperfusion model group and propofol treatment group(100mg/kg).after 24 hours of ischemia reperfusion,the activities of superoxide dismutase(sod),glutathione peroxidase(gshpx) and the contents of malondialdehyde(mda),nitricoxide (no) in serum and in brain tissue homogenates were detected.results compared with the model group,propofol significantly increased the activities of sod and gshpx and decreased the contents of mda and no in serum and brain tissue homogenates of cerebral ischemia reperfusion rats(p<0.05,p<0.01).conclusion propofol could protect the brain from cerebral ischemia reperfusion injury through its activities of improving the antioxidant capability and decreasing lipid peroxidation and no formation.
key words:propofol;ischemia reperfusion;antioxidant;lipid peroxidation;no
脑缺血后大量的自由基生成，引起脑内脂质过氧化作用加强，导致细胞膜、线粒体膜及血脑屏障损害，引起和加重缺血和脑组织水肿，同时自由基及脂质过氧化产物可以影响多种抗氧化酶类的活性[1，2]。wWw.133229.COm脑组织对自由基的损伤极为敏感，在缺血性脑损伤中，缺血过程中固然可产生大量的自由基，但大量研究表明再灌注期间生成更多。在缺血性脑损伤中自由基反应启动于缺血期，但明显过氧化反应却发生在再灌注期[3，4]。静脉麻醉药异丙酚的化学结构与酚基类自由基清除剂相类似，其对各种因素所致的氧化应激有抑制作用，在减轻大鼠脑局部缺血损伤中有一定的保护作用[5]，但其脑保护作用的确切机制尚不完全清楚。本研究拟探讨异丙酚对局灶性脑缺血-再灌注后大鼠血清、脑组织氧化水平的影响，为进一步研究提供参考。
材料与方法
1 主要药品及试剂
注射用异丙酚，新华制药有限责任公司;超氧化物歧化酶(sod)、谷胱甘肽过氧化物酶(gshpx)、丙二醛(mda)和一氧化氮(no)检测试剂盒购买于南京建成生物工程技术研究所。
2 实脸方法
2.1 动物及分组 健康雄性wistar大鼠75只，鼠龄3～4个月，体重250～300g，购于山东省实验动物中心。大鼠随机分为假手术组、缺血-再灌注模型组和异丙酚治疗组，每组25只。
2.2 模型制备及处理 将内径为0.2mm的尼龙线顶端烫成光滑的圆球，在起点及距起点17mm处做标记。大鼠局灶性脑缺血-再灌注损伤模型的制备采用改进的zea longa右侧颈动脉尼龙线栓法[6]，术前给予0.25%阿托品腹腔注射，以抑制呼吸道分泌物对大鼠术后呼吸的影响。以10%水合氯醛(300mg/kg)腹腔注射麻醉后，仰卧固定，颈部碘酒消毒，正中切口3～4cm，分离右侧颈部各动脉，用电凝器电凝甲状腺上动脉、枕动脉和颈内、外动脉交通支，游离颈外动脉。在颈外动脉上剪一小口，将选取好的栓线自右颈外动脉插入右颈内动脉，轻柔推进，稍感阻力即止，此时插入深度约为18mm(自颈总动脉分叉处算起)。在插线成功后，立即给予异丙酚100mg/kg，腹腔内注射，而缺血-再灌注组给予等体积的生理盐水。阻断2小时后拔出栓线，恢复颈总、颈内动脉再灌注，实验动物在手术中均用白炽灯加热，以保持体温恒定，苏醒后出现血管栓塞的同侧和对侧肢体运动障碍即为模型成功，反之则被剔除。假手术组一切同对照组，仅不行血管内栓塞，余步骤同对照组，大鼠术中、术后注意保暖，术后苏醒回笼，自由进食、饮水。
2.3 指标测定 再灌注24小时后，各组动物用25%乌拉坦(1.75g/kg)深度麻醉后，背位固定，于左颈总动脉取血，离心取血清。然后低温下取脑组织，制备10%的脑组织匀浆，根据测定试剂盒说明书对血清和脑组织匀浆sod、gshpx、mda和no进行测定。
3 统计方法
结果以±s表示，采用spss11.0 统计软件进行统计分析，经正态性检验和方差齐性检验，采用多个样本均数比较的单因素方差分析和两两比较，p<0.05为显著性差异。
结果
实验中动物死亡数：假手术组0只，模型组2只，治疗组1只。术后解剖动物发现为蛛网膜下腔出血导致死亡，可能是操作过程中线栓刺破脑血管所致。与假手术组相比，缺血-再灌注组血清、脑组织中sod、gshpx明显下降，no含量升高，脂质过氧化产物mda生成增加(p<0.05,p<0.01);异丙酚治疗组与缺血-再灌注组比，血清、脑组织中sod、gshpx升高，mda和no含量下降(p<0.05,p<0.01)，结果见表1和表2。
表1 异丙酚对脑缺血再灌注后大鼠血清氧化水平的影响(略)
与缺血-再灌注组比较：*p<0.05,**p<0.01;与假手术组比较，#p<0.05,##p<0.01
表2 异丙酚对脑缺血再灌注后大鼠脑组织氧化水平的影响(略)
与缺血再灌注组比较：*p<0.05,**p<0.01;与假手术组比较：#p<0.05,##p<0.01
讨论
缺血再灌注引起脑组织损害的病理生理机制较复杂，与多种致病因素有关，人们逐渐证实，自由基连锁反应在其中发挥重要的作用[7]。自由基损伤的主要病理机制是脂质过氧化反应，它在脑缺血过程中的损伤作用已得到确认。脑缺血特别是再灌注时自由基大量生成，机体防御系统难以清除过量自由基，大量的自由基攻击神经元膜和微血管，引起脂质过氧化，致使大量的神经元受损。而作为氧自由基清除剂的sod、gshpx等抗氧化系统则被消耗或破坏[8]。本研究结果提示缺血-再灌注模型大鼠血清、脑组织匀浆中sod、gshpx下降，使脂质过氧化反映的代谢产物mda增加，而应用异丙酚后，血清和脑组织中sod、gshpx活性提高，mda含量降低，说明异丙酚可抑制脑缺血引起的脂质过氧化反应，是其发挥保护作用的机制之一。
研究显示no在脑缺血再灌注时最初几小时具有保护作用，随后则产生神经毒性作用[9]。缺血-再灌注12小时～4天期间脑组织的no参与了缺血再灌注脑损伤，具有细胞毒性作用[10]。本实验结果显示，大鼠缺血2小时再灌注24小时后，血清与脑中产生大量具有神经毒性的no，给予异丙酚后可减少no生成，减轻了神经细胞的损伤。说明no参与了脑缺血再灌注损伤的病理生理过程，异丙酚通过降低no的生成而保护脑组织。
异丙酚的化学成分为2,6二异丙基甲酚，与内源性抗氧化剂α生育酚和已知的抗氧化剂-丁羟基甲苯在化学结构上十分相似。研究表明，异丙酚是一种较有效的酚类抗氧化剂，能与氧自由基结合生成稳定的酚氧自由基，使氧自由基失活而表现出抗氧化作用[11]。allaouchiche等[12]研究表明，异丙酚能使谷胱甘肽转移酶的活性显著升高，证实异丙酚具有抗氧化特性。此外，异丙酚良好的脂溶性亦使其更容易积聚在细胞的脂质双分子层上，从而提高细胞抗氧化损伤的能力。异丙酚不但减少脂质过氧化产物的产生而且还能保持自由基清除剂的活性，这对保持氧自由基的生产清除平衡起到了重要的作用，可能是其防止或减轻器官缺血-再灌注损伤的主要机制。综上所述，异丙酚对脑缺血-再灌注所致的氧化应激有抑制作用，能增强机体清除自由基的能力，减少大鼠脂质过氧化和no的生成而发挥对脑缺血再灌注时的保护作用。
【参考文献】
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