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目的:
脑缺血是一类严重危害人类健康的疾病,随着生活水平的提高、环境污染加重、生存压力增大,以及人们运动量的减少,它的发病率正日益升高,且发病人群日趋年轻化。脑缺血也是一个高致残率和高死亡率的疾病,在某些国家,它的死亡率甚至已经超过了癌症和心脏病,成为对人类危害最大的疾病。
多年来,人们为了寻找有效的防治脑缺血的方法和药物,对脑缺血的发病机制作了深入的研究,发现能量耗竭、酸中毒、兴奋性氨基酸的毒性作用、细胞内钙超载、白细胞浸润和炎性因子的损害、自由基损伤、血脑屏障的破坏和细胞凋亡等均参与了脑缺血形成的过程。近年来又发现脑缺血时能激活一种H+-门控的阳离子通道,即酸敏感离子通道(acid-sensing ion channels,ASICs)。目前发现它有6个亚基,分别是ASIC1a,ASIC1b,ASIC2a,ASIC2b,ASIC3和ASIC4,其中ASIC1a亚基与脑缺血的关系最为密切。
ASIC1a通道开放后能形成内向电流,导致细胞膜去极化而产生兴奋效应,且能使Ca2+内流,与谷氨酸受体一起具有协同作用,加重缺血神经元的损伤。而敲除ASIC1a基因或阻断该通道能减小脑缺血再灌注损伤后大鼠的脑梗死面积,并减少神经元的损伤和死亡。这一发现提示了一条令人振奋的防治脑缺血的思路,如果抑制ASIC1a通道的药物能成功用于临床,那将为广大脑缺血患者带来福音。
研究表明,绿茶中的儿茶素(catechin,CA)是一种黄烷醇类化合物,它的药理作用十分广泛,且毒副作用微乎其微。民间早就有通过饮用绿茶来防治心脑血管疾病和消炎抗衰老的说法。科学研究也表明,CA具有抗自由基、抗突变、抗炎、抗血小板和保护心血管等作用。并且它还能降低大鼠脑缺血再灌注后大鼠脑细胞水肿和细胞内钙离子浓度。本实验通过用CA干预脑缺血再灌注的大鼠模型,观察其对脑组织中MPO、NOS和ASIC1a的影响,探讨CA对脑缺血的保护作用及其机制,为临床上脑保护药物的开发提供实验依据。
方法：
将144只清洁级SD大鼠随机分为6组,每组24只,即假手术组、模型组及CA低、中、高剂量(50、100、200 mg·kg-1)组和阿米洛利(amiloride,A)组(0.3 mg·kg-1)。CA各组分别于缺血前30min和缺血后2h腹腔注射不同浓度相同体积的CA溶液,A组注射相应浓度的A溶液。假手术组和模型组注射等量的生理盐水(NS)。采用改良的线栓法制备大鼠左侧大脑中动脉脑缺血再灌注模型。缺血2h再灌注24h时采用改良的Bederson评分法对大鼠进行神经功能缺损评分。除假手术组外,评分大于0分小于者即为模型成功。
评分完毕后,立即在冰台上将大鼠断头处死,每组随机抽取8只大鼠制作病理切片观察海马组织的形态学变化；另外8只测脑组织中MPO和NOS的活性；剩下8只测海马组织中ASIC1a蛋白的表达。
结果：
(1)脑缺血再灌注后,与假手术组相比,模型组的神经功能缺损评分显著升高(P<0.01)；与模型组相比,低剂量组的CA能降低神经功能缺损评分(P<0.05),A组和CA中、高剂量组能显著降低其评分(P<0.01),且A组和CA各剂量组之间无显著差异(P>0.05)。
(2)假手术组大鼠海马神经元排列整齐,结构完整,核膜清楚,核仁明显,未见细胞变性、坏死等明显病理改变。模型组大鼠海马神经元排列紊乱,结构模糊,细胞核固缩、碎裂、溶解,细胞间隙增大。CA各剂量组均能不同程度地减轻细胞肿胀,胞核固缩、溶解等病理改变。
(3)与假手术组(0.635±0.069)相比,模型组(1.031±0.095)的MPO活性显著升高(P<0.01)；与模型组相比,A组(0.762±0.098)和CA低(0.787±0.123)、中(0.785±0.099)、高(0.772±0.112)剂量组的MPO活性显著降低(P<0.01),且A组和CA各组的MPO活性无显著差异(P>0.05)。
(4)与假手术组(0.061±0.009)相比,模型组(0.196±0.011)的NOS活性显著升高(P<0.01)；与模型组相比,A组(0.1394±0.006)和CA各组的NOS活性显著降低(P<0.01)； A组和CA低剂量组(0.136±0.116)的NOS活性显著高于CA高剂量组(0.120±0.112)(P<0.01),也高于CA中剂量组(0.125±0.112)(P<0.05),且这两组之间无显著差异(P>0.05)；CA中、高剂量组的NOS活性无显著差异(P>0.05)。
(5)与假手术组(0.085±0.008)相比,模型组(0.395±0.008)ASIC1a的表达量显著升高(P<0.01)；与模型组相比,A组(0.193±0.012)和CA各剂量组的ASIC1a表达量显著降低(P<0.01)；且CA低(0.216±0.012)、中(0.216±0.013)剂量组的ASIC1a表达量显著高于A组(P<0.01)；而CA高剂量组(0.204±0.012)的ASIC1a表达量略高于A组(P<0.05)；CA低、中剂量组的ASIC1a表达量无显著差异(P>0.05),都略高于CA高剂量组(P<0.05)。
结论：
(1)CA可有效减轻大鼠脑缺血.再灌注损伤,保护缺血脑组织。
(2)CA的脑保护作用机制可能与其减轻脑水肿、抗炎、抗氧化及抑制ASIC1a的表达有关。