臨床醫(yī)學(xué)論文-左卡尼汀對(duì)腦缺血再灌注損傷的抗氧化作用及其機(jī)制研究

1、臨床醫(yī)學(xué)論文-左卡尼汀對(duì)腦缺血再灌注損傷的抗氧化作用及其機(jī)制研究【摘要】 目的：觀察左卡尼汀對(duì)腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用，探討其作用機(jī)制。方法：健康雄性wistar大鼠40只，隨機(jī)分成4組：假手術(shù)組、生理鹽水對(duì)照組、左卡尼汀100 mg/kg治療組及左卡尼汀200 mg/kg治療組，每組10只。采用線栓法制備大腦中動(dòng)脈缺血再灌注模型，缺血2 h，再灌注24 h，觀察左卡尼汀對(duì)腦組織丙二醛(mda)、超氧化物歧化酶(sod)含量的影響，he染色觀察大鼠腦組織的病理改變。結(jié)果：左卡尼汀可明顯減少mda的含量，升高sod活性，同生理鹽水對(duì)照組相比，。結(jié)論：左卡尼汀對(duì)腦缺血再灌注損傷有保護(hù)作用，與提高

2、腦組織中抗氧化酶活性、抑制氧自由基產(chǎn)生及脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有關(guān)。 【關(guān)鍵詞】 左卡尼汀;腦缺血再灌注;丙二醛;超氧化物歧化酶abstract objective：forty healthy male wistar rats were randomly allocated into four groups：sham operation group，salinecontroled group，treated with 100 mg/kg of levocarnitine group and treated with 200 mg/kg of levocarnitine group，each of te

3、n rats.the models of the focal cerebral i/r rats were made by the middle cerebral artery occlusion(mcao)except shamoperation group.after ischemia for 2 h and reperfusion for 24 h，：levocarnitine injection significantly suppressed mda levels，prevented reduction of sod activity in comparison with the s

4、alinecontroled group(p0.01).conclusion：the results demonstrated that levocarnitine has a potent neuroprotective effect against cerebral i/r induced injury to enhance the activity of the antioxidant system and decrease the incidence of free radicalinduced lipid peroxidation in rat brain.key words lev

5、ocarnitine;cerebral ischemia reperfusion;malondialdehyde;superoxide dismutase本實(shí)驗(yàn)通過觀察左卡尼汀對(duì)大鼠腦缺血再灌注腦組織超氧化物歧化酶(sod)和丙二醛(mda)水平的影響，探討其對(duì)腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用及可能的作用機(jī)制，為臨床應(yīng)用左卡尼汀治療腦梗死提供理論依據(jù)。1 資料與方法1.1 動(dòng)物與試劑選健康雄性wistar大鼠(山西醫(yī)科大學(xué)生理實(shí)驗(yàn)室提供)40只，鼠齡34個(gè)月，體重200250 g。注射用左卡尼汀(珠海億邦制藥 ，批號(hào)：20090102);sod和mda試劑盒(南京建成生物研究所);普通試劑由山西醫(yī)科

6、大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心提供。1.2 方法1.2.1 實(shí)驗(yàn)分組及給藥方法40只wistar大鼠，隨機(jī)分為假手術(shù)組(a組)、對(duì)照組(b組)、左卡尼汀100 mg/kg治療組(c組)、左卡尼汀200 mg/kg治療組(d組)，每組10只。b組制作模型前30 min予生理鹽水1 ml腹腔注射;c組、d組制作模型前30 min分別以100 mg/kg、200 mg/kg左卡尼汀腹腔注射。1.2.2 大鼠局灶性腦缺血(mcao)再灌注模型制作用改良longa法1建立大鼠右側(cè)大腦中動(dòng)脈缺血再灌注模型。將大鼠用10%水合氯醛3 ml/kg腹腔麻醉，頸正中右旁開1 cm切口，鈍性分離右側(cè)頸總動(dòng)脈、頸外動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈，結(jié)扎

7、頸外動(dòng)脈、頸總動(dòng)脈近心端，在頸總動(dòng)脈距離分岔口大約5 cm處用眼科剪剪開一小口，將直徑0.236 mm的進(jìn)口魚線插入，以分岔口處開始測(cè)量距離，插入2 cm后固定魚線，縫合。缺血2 h后將線栓拉出1 cm左右即可，形成再灌注。其中假手術(shù)組插入1.0 cm魚線，其余步驟同實(shí)驗(yàn)組。神經(jīng)功能缺陷評(píng)分按照longa等1的5級(jí)4分法標(biāo)準(zhǔn)。1.2.3 腦組織病理切片的制備及mda和sod含量的測(cè)定各組大鼠缺血2 h再灌注24 h后行神經(jīng)功能評(píng)分后頸椎脫臼處死，在冰盤上快速取腦，置04生理鹽水中漂洗，除去血液，濾紙拭干，各組隨機(jī)取2只大鼠右側(cè)腦組織迅速固定，石蠟包埋后，在海馬部位做矢狀切片，厚約5 m，he染

8、色，觀察組織學(xué)變化。剩余右側(cè)腦組織加入9倍量的04生理鹽水，在冰水浴中用玻璃勻漿器制成10%的腦勻漿，3 000 r/min離心15 min，取上清液檢測(cè)mda和sod。嚴(yán)格按試劑盒說明書步驟要求操作，計(jì)算出mda和sod含量。1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用軟件包，數(shù)據(jù)以s表示，采用單因素方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2 結(jié) 果2.1 光鏡下he染色結(jié)果a組大腦皮質(zhì)及海馬神經(jīng)細(xì)胞形態(tài)基本正常。b組神經(jīng)細(xì)胞變性壞死明顯，胞體腫脹，周圍間隙增寬，結(jié)構(gòu)不清，出現(xiàn)不同程度的核深染、核固縮、核溶解。c、d組神經(jīng)細(xì)胞呈輕度缺血改變，變性壞死不明顯，胞體呈輕度腫脹，神經(jīng)細(xì)胞缺失較b組輕。2.2 各

9、組腦組織mda、sod含量比較與a組比較，b組3種atp酶的活性均明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。c組、d組與b組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。c組與d組比較sod活力差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(見表1)。表1 左卡尼汀對(duì)大鼠腦缺血再灌注后腦組織sod、mda含量的影響3 討 論腦缺血再灌注后導(dǎo)致缺血區(qū)自由基增多，過多的自由基與腦組織生物膜不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化連鎖反應(yīng)2，使腦組織生物膜受到損傷，從而引起細(xì)胞水腫、損傷直至死亡。mda是脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物之一，其含量間接反映了細(xì)胞受自由基攻擊的脂質(zhì)過氧化程度，是目前公認(rèn)的判別脂質(zhì)過氧化的參數(shù)指標(biāo)。sod是體內(nèi)最有效的氧自由基清除劑，對(duì)機(jī)體的氧化與過氧化平衡起著至關(guān)重

10、要的作用，通過清除超氧陰離子自由基后保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞免受損傷。mda、sod活性高低可間接反映機(jī)體清除自由基的能力。左卡尼汀又名左旋肉堿，是存在于機(jī)體組織內(nèi)的一種特殊氨基酸，其基本生理功能是轉(zhuǎn)運(yùn)脂肪酸進(jìn)入細(xì)胞線粒體，通過氧化進(jìn)入三羧酸循環(huán)，為細(xì)胞提供能量。近年來發(fā)現(xiàn)左卡尼汀在體外和動(dòng)物模型對(duì)治療細(xì)胞缺血再灌注損傷方面具有自身的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，是一類有效的細(xì)胞缺血再灌注損傷的治療藥物。研究表明左卡尼汀通過阻斷缺血性腦損傷病理生理機(jī)制的多個(gè)環(huán)節(jié)而發(fā)揮腦保護(hù)作用3，且通過新型有機(jī)陽離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2很容易通過血腦屏障4。gokhan等5在四血管閉塞造成短暫性腦缺血模型中，左卡尼汀降低腦組織mda，提高sod、谷

11、胱甘肽、海馬ca1和ca3區(qū)神經(jīng)元細(xì)胞數(shù)，表明左卡尼汀具有抗氧化性清除氧自由基的作用。xie和zeng6用含有左卡尼汀的kh液灌注心臟，發(fā)現(xiàn)左卡尼汀組atp、sod和糖原水平均增加，mda、乳酸脫氫酶和肌酸磷酸激酶濃度下降，認(rèn)為左卡尼汀對(duì)缺血再灌注有保護(hù)作用，可能是其防止能量損耗和抗氧化作用。此外，左卡尼汀通過維持線粒體通透性轉(zhuǎn)換通道，保持線粒體呼吸鏈的正常功能，阻止線粒體自由基的產(chǎn)生，對(duì)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù)作用7。在低氧情況下，左卡尼汀通過激活轉(zhuǎn)錄活化因子nrf2的表達(dá)，刺激產(chǎn)生大量的抗氧化基因和促進(jìn)血紅素加氧酶的分泌;通過激活酪氨酸a(trka)受體，擴(kuò)大nrf2抗氧化的能力，降低自由基生成、

12、脂質(zhì)過氧化和蛋白質(zhì)氧化，提高谷胱甘肽的水平，從而起到抗氧化保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞的作用8。本實(shí)驗(yàn)建立大鼠腦缺血再灌注模型，結(jié)果顯示，生理鹽水對(duì)照組大鼠再灌注24 h后腦組織sod活性較假手術(shù)組顯著下降，而mda含量顯著升高，表明腦缺血再灌注后自由基大量生成，同時(shí)機(jī)體的自由基防御系統(tǒng)如sod等抗氧化物功能受損，不能有效清除自由基，自由基大量堆積并攻擊富含磷脂的細(xì)胞膜，使膜結(jié)構(gòu)破壞，細(xì)胞腫脹壞死，腦組織發(fā)生脂質(zhì)過氧化損傷，功能受損。而左卡尼汀治療組與生理鹽水對(duì)照組比較，腦組織sod活性相對(duì)升高，mda含量明顯下降，說明左卡尼汀能清除自由基，提高腦組織中sod活力，減輕脂質(zhì)過氧化損傷，進(jìn)而減輕再灌注損傷，保護(hù)

13、神經(jīng)細(xì)胞功能。綜上所述，左卡尼汀是一種有效的氧自由基清除劑，對(duì)腦缺血再灌注損傷具有保護(hù)作用，其機(jī)制可能與增加自由基清除酶sod活性，抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，降低mda含量有關(guān)。左卡尼汀屬內(nèi)源性物質(zhì)，安全性高，不良反應(yīng)發(fā)生低，目前臨床上已廣泛應(yīng)用于透析、心絞痛、充血性心力衰竭、心源性休克等患者的治療。本實(shí)驗(yàn)證實(shí)左卡尼汀能有效地清除腦缺血再灌注后的自由基，對(duì)缺血再灌注損傷的神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù)作用，是一種有效的腦保護(hù)劑。因此，在目前對(duì)缺血性腦血管疾病尚無特效治療措施的情況下，左卡尼汀的治療作用值得進(jìn)一步探討?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】 1longa e z，weinstein p r，carlson s，et al.r

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