中性粒细胞弹性蛋白酶抑制剂对颅脑创伤大鼠血脑屏障通透性和脑水肿的影响

文章来源：东方医疗器械网

关键词：颅脑创伤

摘要：目的探讨中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)抑制剂对颅脑创伤(TBI)大鼠血脑屏障(BBB)通透性改变和脑水肿的影响。方法将99只大鼠分为对照组、TBI组和干预组（分为6、24、48、72、168 h亚组），复制大鼠液压打击模型，干预组给予西维来司钠，分别测定各组脑组织NE的浓度、BBB通透性和脑组织含水率，并进行}匕较分析。结果 TBI组和干预组大鼠脑组织NE浓度、BBB通透性和脑组织含水率在各时间点都高于对照组，干预组的NE浓度在24、48、72、168 h低于TBI组，BBB通透性和脑组织含水率在48、72、168 h低于-I-BI组(P<0.05)。结论西维来司钠能抑制TBI大鼠脑组织jE的释放，降低BBB的通透性并减轻脑水肿发生，表明西维来司钠对大鼠TBI继发性损伤有保护作用。
关键词：颅脑损伤；蛋白酶抑制蛋白质类，分泌；西维来司钠；脑水肿
中性粒细胞弹性蛋白酶( neutrophil elastase，NE)是广泛存在于中性粮细胞、肥大细胞和巨噬细胞内的一种基质金属蛋白酶，在机体的损伤、炎症等生理、病理过程中发挥着重要作用‘1。作为一种丝氨酸蛋白水解酶，NE可以降解胶原蛋白、弹性蛋白、纤维连接蛋白等，增加毛细血管通透性‘明。研究者还发现，NE可以通过降解细胞外基质和破坏内皮细胞增加血脑屏障( blood brain barrier，BBB)通透性‘胡。西维来司钠是 NE的特异性抑制剂，能够抑制NE的生物活性，减少炎性介质的产生和聚集，改善能量代谢障碍等，对肝脏、肺、心等组织、器官的损伤有显著的保护作用‘胡，但是对颅脑损伤( traumatic brain inj ury，TBI)的继发性损害有无保护作用少见报道。本研究采用液压打击制作TBI大鼠模型，西维来司钠作为干预因素，检测大鼠脑组织的NE浓度、BBB通透性以及脑组织含水率的动态变化，探讨西维来司钠对脑组织NE浓度的变化和颅脑损伤后BBB通透性改变和继发性脑水肿的影响。

1材料与方法
1.1材料
1．L 1 动物雄性健康SD大鼠99只，体质量200～250 9，由重庆医科大学动物实验中心提供。
1.1.2仪器与试剂西维来司钠由重庆医药工业研究院提供。大鼠NE定量检测试剂盒ELISA胸自深圳晶美生物工程有限公司。微量输液泵购自江苏沙洲实验仪器厂；台式离心机购自上海鸽牌；721分光光度计购自上海光电。
1.2方法
1.2.1分组将99只SD大鼠分为对照组（9只）、TBI组和干预组（各45只），其中TBl组和于预组又按6、24、48、72、168h时间点分为5个亚组，每亚组9只大鼠，大鼠适应性喂养3d，造模后SD大鼠按亚组分笼饲养，正常喂食、喂水。干预组于造模后经股静脉用微量输液泵按10 mg．kg-1．d_1，以1mL/h的流速持续输注，给药时间不超过24 h；TBI组造模后和对照组都经股静脉用微量输液泵按1 mL．kg-l．h-的流速持续输注，给药时间同干预组。
1.2.2 TBI模型制作按Thompson等‘51方式制作模型，用100 g/L水合氯醛(3 mL/kg)经腹腔麻醉大鼠，立体定位仪固定大鼠头部，沿头皮正中作切口，剥离骨膜，取前囟人字缝尖连线中点偏左0.4 cm颅骨钻孑L，暴露硬脑膜。打击管内注水后连接液压脑创伤打击装置，造成TBI。
l.2.3脑组织NE的测定 3组大鼠分别于相应时间点，用水合氯醛麻醉，快速断头取脑，取脑组织精确称重，置于-70C保存备测。测定时将脑组织用生理盐水在冰浴环境内以玻璃匀浆器制成10%的脑组织匀浆。采用ELISA测定NE。
1.2.4 BBB通透性的检测3组大鼠于预定的时间点经股静球按5 mL/kg标准注射2%伊文氏兰(Evanf s blue，EB)，60min后，处死大鼠，取大鼠脑组织通过分光光度计检测渗出的EB。
1.2.5脑组织含水率测定3组大鼠在预定时间点，经水合氯醛麻醉后，迅速断头取脑，将取出的脑组织放在用生理盐水浸润过的滤纸上，以防止水分蒸发。去除软脑膜，精密称重。将脑组织置于95℃恒温烘箱24 h，再称取干重。按Blliot公式计算脑组织含水率一（湿重一干重）／湿重×100%。 1.3统计学处理采用的SPSSl7.o统计软件进行统计学分析，计量资料以j±s表示，进行￡检验，以P<O. 05为差异有统计学意义。

2结果
2.1各组大鼠脑组织内NE浓度的比较TBI组和干预组在5、24、48、72、168 h大鼠脑组织内NE浓度高于对照组(P<：’-05)；干预组在24，48、72、168 h低于TBI组，差异有统计学意义(P<0.05)， 2.2各组大鼠脑组织EB浓度的比较TBI组和干预组大鼠癌皮质EB浓度在624、48、72、168 h高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；干预组在6、24 h脑组织EB低于TBI组，但差异无统计学意义(P>0.05)，在48、72.168 h低于TBI组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。 2.3各组大鼠脑组织含水率的比较TBI组和干预组大鼠脑含水率在24、48、72、168 h高于对照组，差异有统计学意义P<0.05)；干预组在6、24 h脑组织含水率浓度低于-、BI组，但差异无统计学意义(P>0.05)，在48.72、168 h低于TBI组，差异有统计学意义(P<0.05)。

3讨论
BBB通透性改变和脑水肿是TBI继发性脑损伤的主要病理性变化，成为影响伤情发展和预后的重要因素。分子生物学研究发现NE作为一种最重要的炎症介质，广泛参与BBB通透性改变和脑水肿发生发展的生理病理过程中。研究发现，NE可以损伤细胞外基质，增强黏附因子表达，加重内皮细胞损伤，增加IL8、-I-NF-“、氧自由基的产坐，活化激肽、缓激肽、花生四烯酸等导致内皮细胞的损伤‘6]。NE的特异性抑制剂西维来司钠已经成功研制并运用于临床，对各种实验性急性肺损伤具有良好的保护作用，目前主要用于治疗全身性炎症反应综合征、慢性阻塞性肺气肿等疾病。近年来，日本学者研究还发现西维来司钠能够减轻肝脏部分切除后的肝脏损伤，能够减少高迁移率族蛋白1( HMGBl)的释放和降低IL-6的水平，与对照组比较，能够更加有效的促进患者恢复。有学者通过体外试验研究还发现西维来司钠可以通过减少C3、C4的激活对肾脏起到保护作用。