吸入高浓度氢气对大鼠脑缺血-再灌注损伤的影响

摘要：

目的 研究吸入高浓度氢气对大鼠脑缺血-再灌注损伤的影响及其机制.方法 纳入雄性健康无特定病原体(SPF)级Sprague Dawley(SD)大鼠72只,采用随机数字表法进行完全随机化分组,将实验动物随机分为3组,分别为假手术组(S组)、脑缺血-再灌注组(M组)和氢气治疗组(H组),每组24只.S组结扎并离断左侧颈外动脉,M组与H组建立大鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)模型,S组、M组大鼠于再灌注前1 h、再灌注后20 h和44 h 3个时间点吸入45 min空气(21％O2-78％N2),H组于再灌注前1 h、再灌注后20 h和44 h 3个时间点吸入45 min高浓度氢气(42％H2-21％O2-37％N2).于再灌注后48 h断头处死大鼠,观察大鼠脑梗死面积及脑组织水肿情况,采用Western blot法检测细胞焦亡相关蛋白含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶1(Caspase-1)及凋亡相关斑点样蛋白(ASC)含量,采用酶联免疫吸附测定(ELISA)方法检测白细胞介素1β(IL-1β)和IL-18水平,并记录大鼠缺血-再灌注后1、3、5、7 d时神经功能评分[改良神经功能缺损评分(mNSS)、Garcia评分]、体质量变化情况以及生存状况.结果 缺血-再灌注后48 h,3组大鼠脑梗死面积及脑含水量比较,差异均有统计学意义(F值分别为289.70、95.90,均P<0.01);与M组比较,H组脑梗死面积及脑含水量均明显减少[分别为(30.5±3.0)％比(38.0±1.9)％,(79.1±0.2)％比(83.3±0.6)％;均P<0.05].3组大鼠缺血-再灌注后48 h脑组织Caspase-1、ASC表达水平均差异有统计学意义(F值分别为107.10、100.70,均P<0.01).与S组比较,M组脑组织Caspase-1、ASC表达水平均显著增加(均P<0.05);与M组比较,H组脑组织Caspase-1、ASC水平均明显降低(均P<0.05).3组大鼠缺血-再灌注后48 h后血清中IL-1β和IL-18表达水平差异均有统计学意义(F值分别为65.58、59.36,均P<0.01).与S组比较,M组IL-1β和IL-18水平均显著上升[分别为(74.2±1.6)ng/L比(58.3±0.6)ng/L,(176.7±11.3)ng/L比(102.9±4.5)ng/L;均P<0.05];与M组比较,H组IL-1β和IL-18水平均明显降低[分别为(60.9±2.7)、(125.5±8.4)ng/L;均P<0.05].与S组比较,M组大鼠缺血-再灌注后1、3、5、7 d时,mNSS明显升高,Garcia评分明显减低;与M组比较,H组大鼠缺血-再灌注后1、3、5、7 d时,mNSS明显减少,Garcia评分明显升高,差异均有统计学意义(均P<0.05).3组大鼠缺血-再灌注后1、3、5、7 d,S组大鼠体质量无降低且逐渐增加,H、M组大鼠体质量均先减低再恢复,H组大鼠再灌注后体质量减低幅度小于M组,且早于M组恢复至初始水平.大鼠死亡集中于再灌注后24 h内,共有8只大鼠死亡,M组死亡6只,H组死亡2只,S组大鼠无死亡.Log-rank分析两组大鼠生存率结果显示,H组大鼠生存率高于M组大鼠(P=0.0272).结论 吸入高浓度氢气可显著改善大鼠脑缺血-再灌注损伤的神经功能及预后,其机制可能与氢气减轻神经细胞焦亡及炎性因子浸润相关.

关键词：氢气、脑缺血-再灌注、细胞焦亡、炎性因子

所属期刊栏目：18

分类号：R743.33;R285.5;R392.12

在线出版日期：2021-06-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：303-310