
2. 中国医科大学附属第一医院 神经外科, 辽宁 沈阳 110001
2. Department of neurosurgery, The First Hospital, China Medical University, Shenyang 110001, China
右美托咪定(dexmedetomidine,Dex)是一种高选择性的α2肾上腺素能受体激动剂,具有镇静、镇痛、抑制交感、抗焦虑、抑制呼吸轻、减轻炎症反应等作用。目前关于Dex抗炎作用成为研究热点之一。Jiang等[1]就关于Dex对脑缺血损伤的保护作用做了一个Meta分析发现其可以减轻炎性介质的释放。近期发现,Dex通过TLR4/NF-κB途径降低NOD样受体NLRP3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)以及炎症因子的表达,对大鼠急性胰腺炎起到保护作用[2]。本研究拟探讨Dex对蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)后的保护作用及对海马神经元的炎症反应的影响。
1 材料与方法 1.1 试剂、仪器及分组 1.1.1 试剂盐酸右美托咪定(中国江苏恒瑞医药股份有限公司,180130BP),兔抗鼠NLRP3(美国NOVUS公司,MAB7578-SP),兔抗鼠IL-1β(ab205924)、兔抗鼠IL-18(ab191860)(均购自美国Abcam公司)。
1.1.2 仪器电泳仪电源(DYY-6C, 中国北京市六一仪器厂),发光仪成像系统(ChemiDoc MP, 美国Bio-Rad公司)。
1.1.3 分组♂ SD大鼠45只,体质量(280~320) g,由中国医科大学实验动物中心提供。随机分3组:假手术+生理盐水(Sham+saline)组、蛛网膜下腔出血+右美托咪定(SAH+Dex)组和蛛网膜下腔出血+生理盐水(SAH+saline)组。行神经功能、SAH评分、脑水含量及Western blot检测。
1.2 SAH大鼠模型建立采用枕大池二次注血法[3]制作SAH大鼠模型。
1.3 评价指标采用Garcia神经功能评价标准评估大鼠神经功能[4]; 黄巍[5] SAH评分方法对大鼠进行SAH评分; 脑组织含水量/%=(湿重-干重)/湿重×100%[6]; Western blot检测大鼠海马组织中NLRP3、IL-1β、IL-18蛋白的表达[5]。
1.4 统计学处理所有数据均用均数±标准差(x±s)表示,采用GraphPad Prism 7统计软件分析,组间均值差异使用T检验及One-way ANOVA进行统计学比较。
2 结果 2.1 神经功能和SAH评分比较神经功能评分:SAH+Dex、Sham+saline与SAH+saline组比较行为学明显改变,推测腹腔注射25 μg·kg-1的Dex后改善大鼠的神经功能,差异有统计学意义(P < 0.05);SAH评分:SAH+Dex组与SAH+saline组比较没有差异,无统计学意义(P >0.05)。见Tab 1。
| Group | Neurological score | SAH score |
| Sham+saline | 17.50±0.50 | 0.33±0.47 |
| SAH+Dex | 16.83±0.69 | 13.33±0.47* |
| SAH+saline | 7.33±0.75*# | 13.17±0.69* |
| *P < 0.05 vs Sham+saline group; #P < 0.05 vs SAH+Dex group | ||
Sham+saline、SAH+Dex和SAH+saline组脑组织含水量分别为(47.29±2.39)%、(48.28±3.96)%、(82.55±1.99)%。可以看出Dex能明显减少大鼠蛛网膜下腔出血后脑水含量,缓解脑水肿。
2.3 大鼠海马神经元中NLRP3、IL-1β和IL-18蛋白表达水平比较SAH+Dex组与SAH+saline组比较,炎性细胞因子明显减少,差异有统计学意义(P < 0.05),见Tab 2。
| Group | NLRP3 | IL-1β | IL-18 |
| Sham+saline | 0.51±0.02 | 0.42±0.02 | 0.82±0.03 |
| SAH+Dex | 0.52±0.02 | 0.48±0.02 | 0.84±0.03 |
| SAH+saline | 0.65±0.03*# | 0.80±0.03*# | 1.04±0.04*# |
| *P < 0.05 vs Sham+saline group; #P < 0.05 vs SAH+Dex group | |||
Dex主要作用于蓝斑核α2受体,产生镇静作用,成为临床中常用的药物。基础研究中Dex通过减轻炎症反应减轻脑损伤[7]。肝再生中,腹腔注射25 μg·kg-1的Dex可有效抑制TLR4/NF-κB信号通路中NLRP3炎性小体的活化, 从而进一步减少炎性细胞因子IL-1β和IL-18[8-9],虽然这个剂量高于人的用量(1 μg·kg-1),但对大鼠起到良好的镇静效果。本实验通过腹腔注射Dex(25 μg·kg-1)可以有效减少炎性因子的表达,并能改善大鼠神经功能以及缓解脑水肿。
SAH后的患者在早期脑损伤期间干预治疗成为一个主要目标,早期治疗能有效降低患者的死亡率和对海马神经元的损害[10]。大多数学者关注的是自噬、细胞凋亡等,并无NLRP3的相关报道,而我们的实验正好弥补了空缺。但是我们只是验证了炎性体对海马神经元的损伤,并未进一步研究细胞凋亡及对以后认知功能的影响。
Dex可以改善SAH早期脑损伤对海马神经元的损害,降低脑水肿,并能降低海马神经元中炎性体的表达。本实验为Dex的抗炎作用提供了依据,为以后临床研究提供良好的理论基础,为临床应用提供了一定的经验。
| [1] |
Jiang L, Hu M, Lu Y, et al. The protective effects of dexmedetomidine on ischemic brain injury: A meta-analysis[J]. J Clin Anesth, 2017, 40: 25-32. doi:10.1016/j.jclinane.2017.04.003 |
| [2] |
Li Y, Pan Y, Li W, et al. Dexmedetomidine attenuates pancreatic injury and inflammatory response in mice with pancreatitis by possible reduction of NLRP3 activation and up-regulation of NET expression[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2018, 495(4): 2439-47. doi:10.1016/j.bbrc.2017.12.090 |
| [3] |
高志, 赵海苹, 罗玉敏, 等. 大鼠蛛网膜下腔出血模型的研究进展[J]. 中国比较医学杂志, 2013, 23(11): 78-82. Gao Z, Zhao H P, Luo Y M, et al. Experimental models of subarachnoid hemorrhage in the rat[J]. Chin J Comparat Med, 2013, 23(11): 78-82. |
| [4] |
Li B, He Y, Xu L, et al. Progranulin reduced neuronal cell death by activation of sortilin signaling pathways after subarachnoid hemorrhage in rats[J]. Critical Care Med, 2015, 43(8): 304-11. doi:10.1097/CCM.0000000000001096 |
| [5] |
黄巍. SIRT3在实验性蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中的作用及分子机制研究[D].上海: 第二军医大学, 2016. Huang W. The effect and molecular mechanism of SIRT3 for early brain injury following Subarachnoid hemorrhage in rat model[D]. Shanghai: The Second Military Medical University, 2016. |
| [6] |
Lin L, Yi H T, Jun T, et al. A cannabinoid receptor 2 agonist prevents thrombin-induced blood-brain barrier damage via the inhibition of microglial activation and matrix metalloproteinase expression in rats[J]. Translational Stroke Res, 2015, 6(6): 1-11. |
| [7] |
Kim E, Kim H C, Lee S, et al. Dexmedetomidine confers neuroprotection against transient global cerebral ischemia/reperfusion injury in rats by inhibiting inflammation through inactivation of the TLR-4/NF-κB pathway[J]. Neurosci Lett, 2017, 649: 20-7. doi:10.1016/j.neulet.2017.04.011 |
| [8] |
Lv M, Zeng H, He Y, et al. Dexmedetomidine promotes liver regeneration in mice after 70% partial hepatectomy by suppressing NLRP3 inflammasome not TLR4/NF-κB[J]. Int Immunopharmacol, 2018, 54: 46-51. doi:10.1016/j.intimp.2017.10.030 |
| [9] |
李雪莲, 李智洋, 赖性君, 等. NLRP3炎症小体与糖尿病性心肌病研究进展[J]. 中国药理学通报, 2019, 35(8): 1051-4. Li X L, Li Z Y, Lai X J, et al. NLRP3 inflammatory corpuscle and diabetic cardiomyopathy are reviewed[J]. Chin Pharmacol Bull, 2019, 35(6): 1051-4. |
| [10] |
Höllig A, Weinandy A, Liu J, et al. Beneficial properties of argon after experimental subarachnoid hemorrhage: early treatment reduces mortality and influences hippocampal protein expression[J]. Crit Care Med, 2016, 44(7): e520. doi:10.1097/CCM.0000000000001561 |

