【苯二氮卓受体对放射性脑损伤大鼠氧自由基的影响】放射性脑损伤

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  【摘要】 目的 观察苯二氮卓受体对放射性脑损伤大鼠氧自由基的影响。方法 210只SD大鼠随机   分为7组,每组30只,D-R组:照射前30 min腹腔注射地西泮5 mg/kg;F-R组:照射前30 min腹腔注射氟马西尼0.025 mg/kg;DF-R组:照射前30 min腹腔注射地西泮5 mg/kg,照射前15 min腹腔注射氟马西尼0.025 mg/kg;N-R组:照射前未用药;D-SR组:假照射前30 min腹腔注射地西泮5 mg/kg;F-SR组:假照射前30 min腹腔注射氟马西尼0.025 mg/kg;N-SR组:假照射前未用药。所有照射组建立清醒状态下大鼠放射性脑损伤模型。各组分别于照射(或假照射)前即刻、照射后6 h、1 d、1周和1个月时测定脑组织中超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)含量的变化。结果 N-R、F-R、DF-R组照射后脑组织SOD活力较D-R组减弱,MDA含量较D-R组增加(P[1],我们已经在大鼠的清醒照射模型中证实了地西泮对放射性脑损伤后的氧自由基损伤有一定的保护作用,但其作用机制尚不明确[2]。氟马西尼是特异性苯二氮卓类药物的拮抗剂,因此为进一步研究地西泮在放射性脑损伤的保护机制提供了途径。本研究拟进一步观察照射前给予地西泮对放射性脑损伤大鼠脑组织内超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)含量变化的影响,探讨其对放射性脑损伤的防护作用机理,为临床应用提供依据。
  
  1 资料与方法
  
  1.1 实验选择及分组 健康雄性SD大鼠210只,体质量240~270 g,由苏州大学医学院实验动物中心提供,随机分为7组,每组30只。D-R组:照射前30 min腹腔注射地西泮5 mg/kg;F-R组:照射前30 min腹腔注射氟马西尼0.025 mg/kg;DF-R组:照射前30 min腹腔注射安定5 mg/kg,照射前15 min腹腔注射氟马西尼0.025 mg/kg;N-R组:照射前未用药;D-SR组:假照射前30 min腹腔注射地西泮5 mg/kg;F-SR组:假照射前30 min腹腔注射氟马西尼0.025 mg/kg;N-SR组:假照射前未用药。
  1.2 实验方法 用SL18型电子直线加速器(Philips公司,荷兰)产生的4MeV电子线对清醒状态下实验大鼠进行30 Gy的俯卧位全脑垂直照射,剂量率为200~210 cGy/min[3]。各组大鼠分别于照射(或假照射)前、照射(或假照射)后6 h、1 d、1周和1个月时随机选取6只测定脑组织SOD活力及MDA含量。SOD、MDA和考马斯亮蓝蛋白测试盒均购自南京建成生物工程研究所。取标本时将大鼠麻醉,左心室灌注0.9%生理盐水后,断头取脑,取大脑皮层称重后加入预冷的匀浆液(蔗糖4.28 g,1 mol Tris-HCl 2.5 ml,0.5 mol EDTA 0.1 ml,加双蒸水至500 ml溶解混匀,5 mol/L NaOH校正pH至7.4),制成10%组织匀浆。3 500rpm离心15 min(4℃低温),取上清液。化学比色法测定SOD活力和MDA含量。
  1.3 统计分析 采用SPSS 12.0统计软件进行统计处理。计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用单因素方差分析,P[4]。SOD作为体内一种重要的自由基清除剂,是评价放射性损伤的重要指标。Ganasoundari A等[5]实验研究认为:低分割放疗后,受试动物SOD活力明显下降,且在辐射后2~6 h内降到最低点;同时辐射增加了体内MDA的堆积,在受照后2 h,其MDA值高于对照组3.5倍。Sabitha KE等[6]以LPO作为评价射线生物效应指标,观察到照射剂量与LPO含量之间存在一定的剂量效应关系,并且指出,患者受到一定剂量辐射后,在一个较长时期内(>7 d),其体内LPO仍保持较高水平。本研究结果表明,D-R组的大鼠受到30 Gy剂量的照射后,SOD活力较N-R组大鼠明显增强,而MDA的含量又较N-R组大鼠明显降低。提示在照射前使用地西泮可增强SOD清除自由基的活力,同时减少脑组织中MDA含量的升高,对放射性脑损伤有一定的防护作用。而DF-R组SOD活力较D-R组大鼠明显降低,而MDA的含量又较N-R组大鼠明显增强,提示氟马西尼可拮抗地西泮的作用。
  其防护机制可能是地西泮与GABAA受体上的BDZ位点结合后,通过诱导GABAA受体的变构来增强GABA的抑制作用,抑制因脑损伤后诱发的神经元兴奋性增高,兴奋性氨基酸合成和释放相对减少,Ca2+内流减少,从而抑制了对磷酸酯酶A、一氧化氮(NO)、蛋白激酶等各途径的激活。降低了自由基反应和脂质过氧化反应的级联放大和正反馈作用[7,8]。而氟马西尼可能通过竞争苯二氮卓受体的结合位点而拮抗了地西泮的作用。我们还在实验中观察到氟马西尼不能完全拮抗地西泮的脑保护作用,表现为1周时DF-R组EB、VEGF的含量与D-R组无明显差别,可能的原因是氟马西尼的半衰期明显短于地西泮,且在放射性脑损伤中脑损伤的过程较为缓慢,这就给了地西泮较宽的“治疗时间窗”。
  综上所述,在照射前使用地西泮通过增强SOD的活力,降低脑组织中MDA的含量,稳定了细胞膜和生物大分子,从而减轻自由基产生的继发性内源性损伤,而氟马西尼可拮抗地西泮的保护效果。说明在放射性脑损伤时自由基的损伤过程中苯二氮卓受体起着一定的调控作用。
  
  参考文献
  1 Olson JJ,Friedman R,Orr K,et al.Cerebral radioprotection by pentobarbital:dose-response characteristics and association with GABA agonist activity.J Neurosurg,1990,72:749-758.
  2 谢红,王琛,徐府奇,等.地西泮对放射性脑损伤大鼠氧自由基的影响.临床麻醉学杂志,2007,23(01):53-54.
  3 王琛,谢红,田野,等.清醒状态下大鼠放射性脑损伤实验模型的建立.苏州大学学报(医学版),2004,24:455-458.
  4 Siesjo BX,Zhal Q,Pahlmark K,et al.Glutamute,calcium and free radicals as mediators of ischemia brain damage.Amm Thorac surg,1995,59:1316-1320.
  5 Ganasoundari A,Devi Pu.Modulation of glutathione and antioxidant emgymes by ocinum sanctum and its role in protection against radiation injury.Indian J Exp Biol,1999,37:262-268.
  6 Sabitha KE,Shyamaladevi CS.Oxidant and antioxidant activity in patients with oral cancer and treated with radiotherapy.Oral Oncol,1999,35(3):273-277.
  7 Regan MH,Song D,Vander Heide SJ,et al.Free radicals and the ischemia-evoked extracellular accumulation of amino acids in rat cerebral cortex.Neurochem Res,1997,22:273-280.
  8 Musavi S,Kakkar P.Effect of diazepam treatment and its withdrawal on pro/antioxidative processes in rat brain.Mol Cell Biochem,2003,245:51-56.

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