線粒體ATP敏感性鉀離子通道及活性氧介導(dǎo)七氟醚遲發(fā)型腦保護(hù)作用機(jī)制探討.pdf

1、臨床上常見的嚴(yán)重顱腦外傷手術(shù)、控制性降壓、顱內(nèi)動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)和冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)以及頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)等的病人都具有潛在腦缺血的可能。例如：為便于腦動(dòng)脈瘤手術(shù)實(shí)施和減少術(shù)中出血，常將腦動(dòng)脈血管短暫夾閉，然而隨著受阻血管血流的恢復(fù)，往往會(huì)導(dǎo)致局部性腦組織缺血/再灌注（ischemic-reperfusion injury，I/R）損傷。而在實(shí)際工作中，臨床醫(yī)生不僅關(guān)心術(shù)中的神經(jīng)系統(tǒng)的保護(hù)，更關(guān)心術(shù)后神經(jīng)功能的恢復(fù)。探求腦缺血損失的發(fā)病機(jī)制、減

2、輕腦缺血性損傷、降低腦缺血性疾病的致殘率和死亡率，已成為近年來神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域廣大工作者致力的研究目標(biāo)。與腦缺血預(yù)處理相似，吸入麻醉藥預(yù)處理與缺血損傷之間也有短暫的重要聯(lián)系，包括兩個(gè)重要時(shí)期：預(yù)處理早期階段，即中斷預(yù)處理刺激后5 min～2h出現(xiàn)；第二個(gè)保護(hù)時(shí)期，延遲預(yù)處理期，出現(xiàn)在預(yù)處理刺激停止后12～24 h，并可持續(xù)24至72 h。已有研究證實(shí)七氟醚具有早期預(yù)處理的腦保護(hù)效應(yīng)，在大鼠海馬腦片模型中，反復(fù)吸入七氟醚（每天一次持續(xù)30 m

3、in，連續(xù)4天）能夠誘導(dǎo)遲發(fā)型腦保護(hù)作用。目前，仍未知單次給予七氟醚是否能夠誘導(dǎo)遲發(fā)型腦保護(hù)效應(yīng)，值得進(jìn)一步研究。大量研究證實(shí)，線粒體內(nèi)膜ATP敏感鉀通道（mitochondrial ATP-sensitive potassium channels，mitoKATP），是吸入麻醉藥預(yù)處理產(chǎn)生心肌保護(hù)作用的重要機(jī)制之一。而腦組織的mitoKATP通道蛋白濃度是心肌含量的6～7倍。因此我們有理由推測(cè)mitoKATP通道參與了七氟醚的遲發(fā)型腦

4、保護(hù)作用。開放后的mitoKATP通道如何進(jìn)一步介導(dǎo)腦保護(hù)作用？現(xiàn)在認(rèn)為活性氧（reactive oxygen species，ROS）可能作為一種關(guān)鍵的細(xì)胞內(nèi)信息物質(zhì)，介導(dǎo)缺血缺氧預(yù)處理和mitoKATP開放劑預(yù)處理的心肌及腦保護(hù)作用。因此本課題探討腦遭受缺血再灌注損傷前24 h，單次給予60 min七氟醚預(yù)處理是否產(chǎn)生遲發(fā)型腦保護(hù)效應(yīng)，以及mitoKATP通道及ROS的作用。 本課題首先通過觀察缺血后大鼠的神經(jīng)功能及測(cè)定腦梗

5、塞容積百分比，并通過HE染色評(píng)定CA1區(qū)神經(jīng)元形態(tài)學(xué)改變，明確不同濃度的七氟醚對(duì)SD大鼠產(chǎn)生遲發(fā)型的腦保護(hù)作用；其次第二部分通過加入特異性mitoKATP通道阻斷劑及ROS清除劑，觀察缺血后大鼠的神經(jīng)功能及測(cè)定腦梗塞容積百分比和缺血側(cè)項(xiàng)葉皮層神經(jīng)元PKC-ε和-δ兩種同功酶的膜轉(zhuǎn)位變化，探討七氟醚遲發(fā)型腦保護(hù)作用可能是通過mitoKATP通道和ROS所介導(dǎo)的，且PKCε和δ是否作為mitoKATP通道的下游靶點(diǎn)參與了七氟醚遲發(fā)型腦保護(hù)效

6、應(yīng)；之后，進(jìn)一步研究和探討p38MAPK信號(hào)通路可能也為mitoKATP通道的下游蛋白信號(hào)分子，參與了七氟醚誘導(dǎo)遲發(fā)型腦保護(hù)中的作用；隨后，通過檢測(cè)缺血后胞漿細(xì)胞色素C（Cytochrome C，Cyt C）的釋放和Caspase-3活性變化，以及TUNEL染色等證實(shí)七氟醚遲發(fā)型預(yù)處理可以通過mitoKATP通道及ROS介導(dǎo)，抑制缺血再灌注損傷后神經(jīng)元的凋亡，明確七氟醚遲發(fā)型腦保護(hù)機(jī)制；最后通過用紫外分光光度計(jì)測(cè)定各組缺血側(cè)皮層神經(jīng)元線

7、粒體通透轉(zhuǎn)運(yùn)通道（MPTP）開放程度，Western-blot檢測(cè)Bcl-2/Bax蛋白表達(dá)情況，探討七氟醚預(yù)處理對(duì)大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷后線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔的影響及可能機(jī)制，證實(shí)了激活和開放mitoKATP通道在七氟醚抑制MPTP開放發(fā)揮遲發(fā)型腦保護(hù)效應(yīng)中起到重要作用。結(jié)果證實(shí)：（1）缺血前24h，短暫的予以2.4％及4.0％的七氟醚預(yù)處理可增強(qiáng)大鼠耐受局灶性腦缺血損傷，產(chǎn)生顯著的遲發(fā)型腦保護(hù)效應(yīng)，但短時(shí)間高濃度（4.0％）吸入七

8、氟醚有引起動(dòng)脈血pH值及MAP降低的趨勢(shì)。（2）mitoKATP通道和活性氧介導(dǎo)七氟醚對(duì)局灶性腦缺血再灌注損傷的遲發(fā)型保護(hù)作用，其機(jī)制可能與調(diào)控PKC-ε轉(zhuǎn)位激活有關(guān)，但PKC-ε轉(zhuǎn)位激活僅發(fā)生于腦保護(hù)的早期相，提示可能有其他的信號(hào)通路機(jī)制參與七氟醚遲發(fā)型腦保護(hù)作用。（3）七氟醚可以誘導(dǎo)大腦皮層磷酸化p38MAPK表達(dá)的增加，且p38MAPK可能做為線粒體ATP敏感性鉀離子通道抗腦缺血再灌注損傷中的下游通路，參與了七氟醚預(yù)處理的遲發(fā)型腦

9、保護(hù)作用。（4）七氟醚通過抑制缺血后細(xì)胞色素c釋放、Caspase-3的激活以及神經(jīng)元的凋亡發(fā)揮遲發(fā)型腦保護(hù)作用，其作用可能與線粒體ATP敏感性鉀離子通道（mitoKATP）以及活性氧有關(guān)。（5）七氟醚預(yù)處理能通過激活mitoKATP通道上調(diào)bcl-2蛋白的表達(dá)，抑制MPTP開放發(fā)揮遲發(fā)型腦保護(hù)作用。 總之，腦缺血缺氧所致的神經(jīng)元損傷并非是單一的病理生理過程，而是一系列復(fù)雜的生化級(jí)聯(lián)反應(yīng)。七氟醚的腦保護(hù)作用也并非單一作用于上述的