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[摘要] 目的 探讨塞来昔布(Celecoxib)对迟发性脑血管痉挛的防治。方法 36只SD大鼠随机分为对照组,蛛网膜下腔出血组,塞来昔布治疗组,每组12只。应用枕大池二次注血法建立大鼠SAH模型,治疗组第1次注血30min后给予塞来昔布灌胃,利用HE染色和透射电镜分别观察各组处理后第7天基底动脉形态学和超微结构改变。结果 (1)经塞来昔布治疗后,治疗组管径显著大于蛛网膜下腔出血组,管壁厚度显著小于蛛网膜下腔出血组(P0.05)。(2)塞来昔布治疗后痉挛血管的形态学和超微结构得到改善。结论 塞来昔布对蛛网膜下腔出血后迟发性脑血管痉挛有防治作用。
[关键词] 蛛网膜下腔出血; 迟发性脑血管痉挛; 塞来昔布; 炎症
[中图分类号] R364.1+3;R743.35 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2010)05-27-03
An Experimental Study on Prevention of Cerebral Vasospasm with Celecoxib in A Rats of Delayed Subarachnoid Hemorrhage
GUANG Junrong TONG Haibo TANG Huoquan FAN Yimin LIU Yaoting HAO Jiehe
Shanxi Medical University,Taiyuan 030001,China
[Abstract] ObjectiveTo investigate the effect of Celecoxib on cerebral vasospasm of subarachnoid hemorrhage. MethodsThirty six Sprague-Dawley rats are randomly separated into control group,subarachnoid hemorrhage group(SAH) and SAH+Celecoxib group.There were twelve animals in each group. SAH were developed with two times injections of 0.3mL arterial blood into cisterna magna,and 0.3mL saline was injectted in group NS by using same method. Rats in therapy group were lavaged with Celecoxib in thirty minutes after. blood injection first. We use the radial wall thickenss and cross-sectional lumen area after SAH seven days as parameters under light,transmission electron microscopy examination. Results(1)In the SAH+Celecoxib group ,the artery lumens dilated and the vessel wall thinned markedly than that of SAH group,but no significance compare with control group.(2)Celecoxib treatment reduced ultrastructural and morphometric vasospastic changes. ConclusionThe study results prove that Celecoxib can prevent the cerebral vasospasm in rats model of subarachnoid hemorrhage.
[Key words]Subarachnoid hemorrhage; Delayed cerebral vasospasm; Celecoxib; Inflammation
脑血管痉挛(cerebral vasospasm,CVS)是蛛网膜下腔出血(subarachnoid haemorrhage,SAH)患者致死和致残的主要原因之一,发病率达45%,如何有效防治是当今神经外科研究的热点。本实验以大鼠SAH为模型,应用形态学、透射电镜等方法探讨塞来昔布对SAH后迟发性CVS的防治,为临床应用塞来昔布治疗迟发性CVS提供依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
SD大鼠(山西医科大学动物实验中心提供)36只,体重250~300g,雌雄不拘。塞来昔布(Celecoxib,辉瑞公司生产)溶于纯净水中配成悬浊液备用。光学显微镜(Olympus,日本);Motic2000图像分析系统;JEM-100CX透射电镜。
1.2 模型制作
SAH:大鼠以10%水合氯醛(0.3mL/100g)腹腔注射麻醉后,后颈部及左侧股动脉区备皮;消毒后,大鼠仰卧位,暴露左侧股动脉备用;然后改俯卧位,取枕外隆凸以下约2.0cm正中切口,暴露枕骨,环椎及环枕膜,用1mL注射器针头刺破环枕膜并稍稍推进到达枕大池;有脑脊液流出后,用1mL注射器抽取股动脉血0.3mL,在2min之内注入枕大池;注血后俯卧位头低约30°30",以利血液沉积在脑底血管周围,缝合头皮及股部切口。48h后同法抽取右侧股动脉血0.3mL注入枕大池,制成大鼠SAH动物模型。对照组:方法同上,两次在枕大池注入温生理盐水0.3mL。
1.3 实验分组
大鼠随机分成对照组、SAH组、治疗组各12只。药物治疗组:第1次注血后半小时给予塞来昔布悬浊液灌胃治疗,按塞来昔布原药8mg/100g给药。随后每天给药1次,共7d。
1.4 标本制作
各组动物于模型制作后第7天用10%水合氯醛腹腔注射(0.3mL/100g)麻醉后,仰卧固定于手术台上;自剑突下沿胸骨两侧旁开1.0cm向上剪开胸腔及心包,充分暴露心脏及主动脉,剪开左心室,将皮针插入主动脉约1cm,固定皮针并开始灌注,同时剪开右心室放血;灌注高度为120cm,快速灌注生理盐水100mL,4%多聚甲醛缓冲液100mL(每组取8只);灌注完毕开颅取脑,分离脑干和基底动脉,取包含脑干的基底动脉上1/2段做标本,置于10%甲醛固定,石蜡包埋切片,HE染色。透射电镜标本制作:其余动物用相同方法生理盐水灌注后,采用戊二醛固定液100mL灌注固定后,迅速取基底动脉置于电镜固定液中,采用电镜标本制作法,清洗、脱水、浸透、包埋和修快后做超薄切片。
1.5 病理观察
用显微镜计算机图像分析系统,计算基底动脉管径和基底动脉管壁厚度,测量血管壁厚度时测量血管四周四处壁厚值,然后取其均值。在透射电镜下观察内膜、内弹力膜、平滑肌及外膜的超微结构变化。
1.6 统计学处理
数据记录用均数±标准差表示,采用SPSS11.5统计软件进行统计分析,统计学方法采用单因素方差分析,两两比较采用LSD-t检验,取P0.05)。蛛网膜下腔组基底动脉管壁较对照组、治疗组厚(P0.05)。
2.3 透射电镜下基底动脉超微结构变化
对照组基底动脉在透射电镜下表现为正常超微结构特点,内皮细胞薄而规整,内有少量吞饮小泡、线粒体结构正常;内弹力膜及平滑肌无卷曲。蛛网膜下腔组表现为内皮细胞紧密连接消失,细胞扭曲、空泡形成,细胞质缺失,线粒体肿胀、嵴紊乱,空泡化,致密颗粒增多;内弹力膜变厚、皱褶;平滑肌变性坏死。治疗组内膜、内弹力膜、平滑肌接近正常组织超微结构变化,仅有少量空泡形成。
3 讨论
蛛网膜下腔�血后的脑血管痉挛分为早期痉挛和迟发痉挛.后者在临床上更常见,通常发生于SAH后3d,7~10d达高峰.然而,目前对迟发性脑血管痉挛的发生机制还不清楚,治疗也未达到满意的效果。近年来研究[1]表明,痉挛的血管壁明显增厚并伴有炎症细胞浸润。认为SAH 引起的局部炎症反应所致的结构性狭窄和内皮表面生化改变在迟发性脑血管痉挛中起重要作用。Osuka等[2]研究表明,COX-2在蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的急性和慢性阶段表达上调。Fassbender等[3]研究表明,IL-1β、IL-6、TNF-α等炎性介质在脑血管痉挛时表达上调且程度与血管痉挛时相相一致。环氧化酶COX是花生四烯酸转化成前列腺素和血栓烷的限速酶,而前列腺素是重要的炎性介质。现己证明哺乳动物细胞中COX有两种异构体,即环氧化酶-1(COX-1)和环氧化酶-2(COX-2)。COX-1存在于正常组织中,由它催化合成的PGE2和GPI2具有稳定细胞功能和保护细胞的作用,被称为‘看家酶’。COX-2为诱导酶,在正常情况下细胞中极少,在机体受到损伤发生炎症或组织生长状态发生变化时,诱导激活COX-2,加剧炎症反应[4]。
许多动物实验证实,非甾体类抗炎药可逆转SAH后脑血管痉挛。Chyatte等[5]报道静脉大剂量应用布洛芬可有效预防犬迟发性CVS,但会出现消化道�血等副作用。Hakan等[6]用美洛昔康治疗大鼠股动脉血管痉挛可明显缓解血管痉挛并改善血管超微结构的炎性改变。非甾体抗炎药(NSAIDs)发挥活性的主要机制是通过阻止COX途径进而抑制PGs的合成达到抗炎作用,同时还可抑制白细胞内皮细胞黏附并降低细胞间黏附分子-1(ICAM-1)和血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)的表达[7]。塞来昔布是新一代非甾体抗炎药,能选择性地抑制COX-2,比对COX-1的抑制高375倍。可明显减少传统非甾体抗炎药的副作用,为脑血管痉挛的治疗提供了新的选择。
本实验应用枕大池二次注血法建立迟发性脑血管痉挛模型。夏建学等[8]研究报道该方法建立的迟发性脑血管痉挛模型稳定且与人类脑动脉瘤破裂后SAH脑血管痉挛时程相一致,且在第7天时痉挛达到高峰。本实验治疗组以塞来昔布灌胃作为给药途径,选取第一次注血后7d作为疗效的观察。实验发现蛛网膜下腔组基底动脉管径变小,管壁变厚,透射电镜下可见血管内皮细胞紧密连接消失,内弹力膜皱褶,平滑肌细胞变性坏死,外膜炎性细胞浸润,与Harrod[9]等报道基本相同。早期应用塞来昔布治疗7d后,大鼠痉挛血管管壁厚度及管径较SAH组明显改善,超微结构与正常组比较相差不大。塞来昔布通过缓解蛛网膜下腔基底动脉的炎性反应,改善血管超微结构,减少血管功能的缺失,体现了塞来昔布对大鼠迟发性脑血管痉挛的治疗作用。
研究结果表明,塞来昔布能预防迟发型脑血管痉挛的发生,为临床应用塞来昔布治疗脑血管痉挛提供实验依据,同时也间接证实了炎性反应在迟发性脑血管痉挛中的作用,然而其防治作用是否具有量效关系仍值得进一步探索。
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(收稿日期:2009-12-04)
