继发性脑损伤 Mg2+对兔脑继发性脑损伤中细胞凋亡影响的试验研讨
张琦辉+董世节+黎志迪+李华晓+王士强
[摘要] 意图 评论Mg2+对兔脑继发性脑危害中细胞凋亡影响的试验状况。 办法 挑选新西兰大白兔50只，随机分为试验组、对照组和假手术组，试验组及对照组各20只，假手术组10只；试验组及对照组动物在脑外伤后前期静脉运用硫酸镁后，经过对伤害灶周围脑安排的病理学查看、透视电镜查看及细胞调亡的检测，剖析镁离子对脑继发性危害中细胞调亡的影响。 成果 对照组脑危害6 h后，安排病理学显现危害病灶出血、安排空隙增宽、周围细胞水肿，脑危害后48 h最为显着，危害病灶内呈现胞膜结构无缺、细胞核固缩深染的神经细胞，即神经细胞凋亡，凋亡细胞相对密布；试验组神经细胞变性坏死较少、脑水肿较轻，两边病变差异不显着；正常脑安排内TUNEL阳性细胞表达较少，危害6 h的标本呈现TUNEL散在少数阳性细胞，两组标本中的TUNEL阳性细胞数量跟着危害时刻的延伸而逐步添加，峰期为24 h，试验组各时段的TUNEL阳性细胞显着低于同时段的对照组，差异有统计学含义（P<0.05）。 定论 镁离子可下降兔脑继发性脑危害中神经细胞凋亡数量，对脑危害神经细胞起到维护效果。
[关键词] 试验研讨；细胞凋亡；继发性脑危害；镁离子
[中图分类号] R743.34 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2014）35-0005-03
脑外伤是一种引起外伤性逝世和残疾的全球首要公共卫生问题之一，在深圳宝安区，脑外伤的致死和致残率在一切外伤性疾病中所占份额一向居高不下[1]。因为原发性脑危害后常常伴有继发性脑危害，此类患者即便存活，但认识、言语、肢体的感觉及运动功用往往留下不同程度的妨碍，乃至成为植物人，给个人和社会都带来了一系列晦气的影响，加剧了社会担负[2]。本课题经过动物试验验证Mg2+是否经过按捺脑外伤后继发性脑危害中细胞凋亡的发作，然后维护病灶周围神经细胞免受进一步危害，剖析其或许的效果机制并辅导临床运用，效果满足，现报导如下。
1材料与办法
1.1试验动物
健康成年新西兰大白兔50只，体重500～750 g，雄兔与雌兔各25只，由本试验动物中心代为养殖。
1.2试验仪器
日本SANYO超低温冰箱、LEICA CM1900低温恒冷冰冻切片机、武汉千屏印象技能有限责任公司出产的HPIAS-1000PD高清晰度五颜六色病理图文剖析体系、美国Labconco freeze dry system、上海嘉鹏科技有限公司出产的TGL-16G-A型高速冷冻离心机、德国ZEISS正置全自动荧光显微镜、北京中仪光科科技发展有限公司出产的OLYMPUS生物显微镜BX53、北京中西远大科技有限公司出产的SA2-WDP-350型电热恒温箱。
1.3药物与试剂
德国Bocshringcr Mannhcim 公司供给TUNEL染色试剂盒；甘露醇注射液（国药准字H36020770；江西制药有限责任公司）；硫酸镁注射液（国药准字H20033861；河北天成药业股份有限公司）。
1.4 试验办法
（1）动物分组及模型制造：新西兰大白兔50只，随机分红试验组、对照组和假手术组，试验组及对照组各20只，假手术组10只。用1%戊巴比妥钠50 mg/Kg腹腔麻醉后，在兔右侧颅顶部用牙科钻开一向径为1.5 cm的骨窗，留意坚持硬脑膜无缺，按文献选用自由落体法构成右顶叶较为共同的脑挫裂伤，冲击力为50 g×15 cm；假手术组只敞开骨窗，不给予冲击。对照组于术后惯例运用20%甘露醇静滴，试验组除运用20%甘露醇外，于术后30 min开端静注硫酸镁0.5 g（4 mmol），然后将2 g（16 mmol）硫酸镁稀释至250 mL于24 h内缓慢静滴。连用3 d。（2）选材与处理：依据分组办法别离在伤后12 h、24 h和48 h处死。选用同上麻醉办法麻醉后，断头取脑，切取伤灶及其周边脑安排，别离做病理学调查、透视电镜调查及TUNEL细胞凋亡检测。
1.5病理学判别及评价规范
（1）结尾脱氧核糖核酸转移酶介导的生物素脱氧尿嘧啶核苷酸缺口结尾标记法（TDT Mcdiatcd Biotin dUTP Nick End Labcling，TUNEL）成果评价：400高倍光学显微镜下，每张切片任选5个视界，核算阳性细胞的平均数；（2）白腊切片的苏木素-伊红（Hcmatoxylin and cosin HE）染色成果评价：正常细胞核胞浆呈粉赤色或赤色，正常细胞核呈蓝色[3]。
1.6统计学剖析
选用SPSS17.0统计学软件剖析一切数据，计量材料数据选用均数±规范差（x±s）表明，组间比较选用t查验，不同时点计量材料比较选用方差剖析，P<0.05为差异有统计学含义。
2 成果
2.1 HE染色成果
对照组脑危害后6 h，安排病理学显现危害病灶呈现出血，安排空隙增宽、周围细胞水肿，脑危害后48 h最为显着，危害病灶内呈现胞膜结构无缺、细胞核固缩深染的神经细胞，即神经细胞凋亡，试验组神经细胞变性坏死较少，脑水肿较轻，两边病变差异不显着。
2.2 TUNEL办法检测成果
正常脑安排内TUNEL阳性细胞表达较少，危害6 h的标本呈现TUNEL散在少数阳性细胞，两组标本中的TUNEL阳性细胞数量跟着危害时刻的延伸而逐步添加，峰期为24 h，试验组各时段的TUNEL阳性细胞显着低于同时段的对照组，差异有统计学含义（P<0.05），见表1。
3 评论
急性颅脑危害疾病是指头颅遭受剧烈暴力导致的危害，可由火器、工伤、交通意外引发，临床较为常见。急性颅脑危害临床多伴有毛细血管通透性增强、颅内压升高、高热、脑水肿、脑疝等并发状况[4]。临床分为开发性和闭合性脑外伤，脑危害常引起不同程度的永久性功用妨碍。首要取决于危害是在脑安排的某个特定区域（局灶性）仍是广泛性的危害（弥散性）。不同区域的脑危害可引起不同的症状，这些特别的局灶性症状有助于医生断定危害部位。局灶性症状包含运动、感觉、言语、视觉、听觉反常等症状。而弥散性脑危害常影响回忆、睡觉或导致认识含糊和昏倒。该病临床首要表现为认识妨碍、脑膨出、血肿、挫裂伤、颅内感染等症状，首要经过颅脑CT、MRI确诊，该病首要以“优先抢救生命，后处理部分危害”为救治准则[5]。现在关于Mg2+对兔脑继发性脑危害细胞凋亡的影响已成为国内外医学试验研讨者的重要研讨课题[6]。
本研讨探析Mg2+对兔脑继发性脑危害中神经细胞凋亡的影响，脑危害后的神经功用妨碍与伤后神经细胞凋亡密切相关。细胞的逝世是因为细胞器（如线粒体）不可逆受损，细胞膜通透性增高，细胞质内容物漏出进入细胞外基质中。而凋亡是由基因调控介导的细胞程序性逝世，在这个过程中细胞膜通透性没有改动，细胞器无缺保存。在最终阶段，细胞碎片萎缩弯曲到原生质膜上构成凋亡小体，然后被周围健康细胞吞噬。试验证明，Mg2+对缺血缺氧性脑危害引起的神经元凋亡有必定的防备效果。镁离子的神经功用维护机制为对N-甲基-D-门冬氨酸（NMDA）受体起到非竞争性拮抗效果，使受体活性得到按捺，削减氧自由基，下降钙离子内流。脑危害后自由基介导的脂质过氧化反响增强是导致脑细胞水肿、变性坏死的重要原因[7]。低Mg2+时，依靠Mg2+的花生四烯酸组成酶的活性下降，在磷脂酶A的效果下，引发花生四烯酸代谢瀑布，发生很多自由基。别的，Mg2+缺少可导致细胞内Ca2+添加，致黄嘌呤氧化酶很多发生，激活ATP酶使ATP分化，ATP分化组成的次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶效果下发生各种自由基反响，导致细胞膜的结构和功用损坏[8]。Mg2+能经过多种机制阻断Ca2+内流，按捺自由基的构成，减轻脂质过氧化反响，避免细胞膜危害，减轻脑水肿。有研讨发现，暴露在低镁环境中的犬血管平滑肌3 h后MDA浓度就上升，18～24 h后升高到正常水平的3～12倍。且Mg2+浓度越低，MDA水平就越高。给试验性脑危害模型兔脑Mg2+医治能下降脑安排MDA的含量。脑安排缺血缺氧可导致急性能量代谢妨碍，按捺膜Na+-H+-ATP酶的活性，导致神经元去极化，激活神经元T型和 N型Ca2+通道，很多Ca2+内流，导致细胞损坏。别的，细胞外液中Mg2+可电压门控NMDA受体。细胞超极化时，NMDA受体通道彻底被阻滞。细胞去极化时，Mg2+的阻滞效果逐步削减并消失。研讨发现，经Mg2+医治的大鼠脑细胞去极化时刻及脑蛛网膜下腔出血急性期危害面积显着小于安慰剂组[9]。估测Mg2+的神经维护效果或许在于削减了脑细胞缺血性去极化时刻。本研讨探析镁离子对兔脑继发性脑危害中神经细胞凋亡的影响，成果显现对照组脑危害后6 h，安排病理学显现危害病灶出血、安排空隙增宽、周围细胞水肿，脑危害后48 h最为显着，危害病灶内呈现胞膜结构无缺、细胞核固缩深染的神经细胞，即神经细胞凋亡，凋亡细胞相对较为密布；试验组神经细胞变性坏死较少、脑水肿较轻，两边病变差异不显着；正常脑安排内TUNEL阳性细胞表达较少，危害6 h的标本呈现TUNEL散在少数阳性细胞，两组标本中的TUNEL阳性细胞数量跟着危害时刻的延伸而逐步添加，峰期为24 h，试验组各时段的TUNEL阳性细胞显着低于同时段的对照组，差异有统计学含义（P<0.05），与Pattee GL等[10]的研讨成果大体共同，阐明镁离子可下降继发性脑危害中神经细胞凋亡数量，对脑危害神经细胞起到维护效果。
综上所述，镁离子可下降兔脑继发性脑危害中神经细胞凋亡数量，对脑危害神经细胞起到维护效果。
[参考文献]
[1] 夏东剑. 硫酸镁对创伤性脑危害大鼠血清NSE含量的影响[J]. 我国晚年保健医学，2014，11（3）：134-135.
[2] 王利利，涂彧，周菊英，等. 硫酸镁对大鼠急性放射性脑危害后脂质过氧化的按捺效果[J]. 世界放射医学核医学杂志，2007，31（1）：179-182.
[3] 郑慧芬，涂彧. 硫酸镁对急性放射性脑危害后神经细胞凋亡的影响[J]. 现代中西医结合杂志，2009，18（4）：217-220.
[4] 李玉，潘彦成，朱贤立. 硫酸镁对弥漫性脑危害脑安排的维护效果及机制[J]. 中华试验外科杂志，2009，26（8）：144-145.
[5] 史建国，董亚楠，高军，等. 急性颅脑危害患者血清Mg2+、IL-6、IL-8的动态监测研讨[J]. 医学信息（上旬刊），2010， 23（10）：143-145.
[6] 刘红峰，范秀芳，郝素媛，等. 孕母产前运用硫酸镁对低出世体重儿血镁水平缓新生儿期脑危害的影响[J]. 我国优生与遗传杂志，2005，13（12）：156-157.
[7] 秦峰，高明，张浩，等. 硫酸镁对重型颅脑危害患者神经功用的影响[J]. 中华临床医生杂志（电子版），2009，3（6）：117-120.
[8] 杨南瑜，沈伟峰，许燕球. 血清镁与颅脑危害严峻程度及预后的相关性[J]. 我国医药科技，2012，47（14）：144-145.
[9] Zhang XS，Zhang X，Wu Q，et al. Astaxanthin alleviates early brain injury following subarachnoid hemorrhage in rats：possible involvement of akt/bad signaling[J]. Mar Drugs，2014，12（8）：4291-4293.
[10] Pattee GL，Wymer JP，Lomen-Hoerth C，et al. An open-label multicenter study to assess the safety of dextromethorphan/quinidine in patients with pseudobulbar affect associated with a range of underlying neurological conditions[J]. Curr Med Res Opin，2014，6（28）：1-11.
（收稿日期：2014-08-15）
本研讨探析Mg2+对兔脑继发性脑危害中神经细胞凋亡的影响，脑危害后的神经功用妨碍与伤后神经细胞凋亡密切相关。细胞的逝世是因为细胞器（如线粒体）不可逆受损，细胞膜通透性增高，细胞质内容物漏出进入细胞外基质中。而凋亡是由基因调控介导的细胞程序性逝世，在这个过程中细胞膜通透性没有改动，细胞器无缺保存。在最终阶段，细胞碎片萎缩弯曲到原生质膜上构成凋亡小体，然后被周围健康细胞吞噬。试验证明，Mg2+对缺血缺氧性脑危害引起的神经元凋亡有必定的防备效果。镁离子的神经功用维护机制为对N-甲基-D-门冬氨酸（NMDA）受体起到非竞争性拮抗效果，使受体活性得到按捺，削减氧自由基，下降钙离子内流。脑危害后自由基介导的脂质过氧化反响增强是导致脑细胞水肿、变性坏死的重要原因[7]。低Mg2+时，依靠Mg2+的花生四烯酸组成酶的活性下降，在磷脂酶A的效果下，引发花生四烯酸代谢瀑布，发生很多自由基。别的，Mg2+缺少可导致细胞内Ca2+添加，致黄嘌呤氧化酶很多发生，激活ATP酶使ATP分化，ATP分化组成的次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶效果下发生各种自由基反响，导致细胞膜的结构和功用损坏[8]。Mg2+能经过多种机制阻断Ca2+内流，按捺自由基的构成，减轻脂质过氧化反响，避免细胞膜危害，减轻脑水肿。有研讨发现，暴露在低镁环境中的犬血管平滑肌3 h后MDA浓度就上升，18～24 h后升高到正常水平的3～12倍。且Mg2+浓度越低，MDA水平就越高。给试验性脑危害模型兔脑Mg2+医治能下降脑安排MDA的含量。脑安排缺血缺氧可导致急性能量代谢妨碍，按捺膜Na+-H+-ATP酶的活性，导致神经元去极化，激活神经元T型和 N型Ca2+通道，很多Ca2+内流，导致细胞损坏。别的，细胞外液中Mg2+可电压门控NMDA受体。细胞超极化时，NMDA受体通道彻底被阻滞。细胞去极化时，Mg2+的阻滞效果逐步削减并消失。研讨发现，经Mg2+医治的大鼠脑细胞去极化时刻及脑蛛网膜下腔出血急性期危害面积显着小于安慰剂组[9]。估测Mg2+的神经维护效果或许在于削减了脑细胞缺血性去极化时刻。本研讨探析镁离子对兔脑继发性脑危害中神经细胞凋亡的影响，成果显现对照组脑危害后6 h，安排病理学显现危害病灶出血、安排空隙增宽、周围细胞水肿，脑危害后48 h最为显着，危害病灶内呈现胞膜结构无缺、细胞核固缩深染的神经细胞，即神经细胞凋亡，凋亡细胞相对较为密布；试验组神经细胞变性坏死较少、脑水肿较轻，两边病变差异不显着；正常脑安排内TUNEL阳性细胞表达较少，危害6 h的标本呈现TUNEL散在少数阳性细胞，两组标本中的TUNEL阳性细胞数量跟着危害时刻的延伸而逐步添加，峰期为24 h，试验组各时段的TUNEL阳性细胞显着低于同时段的对照组，差异有统计学含义（P<0.05），与Pattee GL等[10]的研讨成果大体共同，阐明镁离子可下降继发性脑危害中神经细胞凋亡数量，对脑危害神经细胞起到维护效果。
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（收稿日期：2014-08-15）
本研讨探析Mg2+对兔脑继发性脑危害中神经细胞凋亡的影响，脑危害后的神经功用妨碍与伤后神经细胞凋亡密切相关。细胞的逝世是因为细胞器（如线粒体）不可逆受损，细胞膜通透性增高，细胞质内容物漏出进入细胞外基质中。而凋亡是由基因调控介导的细胞程序性逝世，在这个过程中细胞膜通透性没有改动，细胞器无缺保存。在最终阶段，细胞碎片萎缩弯曲到原生质膜上构成凋亡小体，然后被周围健康细胞吞噬。试验证明，Mg2+对缺血缺氧性脑危害引起的神经元凋亡有必定的防备效果。镁离子的神经功用维护机制为对N-甲基-D-门冬氨酸（NMDA）受体起到非竞争性拮抗效果，使受体活性得到按捺，削减氧自由基，下降钙离子内流。脑危害后自由基介导的脂质过氧化反响增强是导致脑细胞水肿、变性坏死的重要原因[7]。低Mg2+时，依靠Mg2+的花生四烯酸组成酶的活性下降，在磷脂酶A的效果下，引发花生四烯酸代谢瀑布，发生很多自由基。别的，Mg2+缺少可导致细胞内Ca2+添加，致黄嘌呤氧化酶很多发生，激活ATP酶使ATP分化，ATP分化组成的次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶效果下发生各种自由基反响，导致细胞膜的结构和功用损坏[8]。Mg2+能经过多种机制阻断Ca2+内流，按捺自由基的构成，减轻脂质过氧化反响，避免细胞膜危害，减轻脑水肿。有研讨发现，暴露在低镁环境中的犬血管平滑肌3 h后MDA浓度就上升，18～24 h后升高到正常水平的3～12倍。且Mg2+浓度越低，MDA水平就越高。给试验性脑危害模型兔脑Mg2+医治能下降脑安排MDA的含量。脑安排缺血缺氧可导致急性能量代谢妨碍，按捺膜Na+-H+-ATP酶的活性，导致神经元去极化，激活神经元T型和 N型Ca2+通道，很多Ca2+内流，导致细胞损坏。别的，细胞外液中Mg2+可电压门控NMDA受体。细胞超极化时，NMDA受体通道彻底被阻滞。细胞去极化时，Mg2+的阻滞效果逐步削减并消失。研讨发现，经Mg2+医治的大鼠脑细胞去极化时刻及脑蛛网膜下腔出血急性期危害面积显着小于安慰剂组[9]。估测Mg2+的神经维护效果或许在于削减了脑细胞缺血性去极化时刻。本研讨探析镁离子对兔脑继发性脑危害中神经细胞凋亡的影响，成果显现对照组脑危害后6 h，安排病理学显现危害病灶出血、安排空隙增宽、周围细胞水肿，脑危害后48 h最为显着，危害病灶内呈现胞膜结构无缺、细胞核固缩深染的神经细胞，即神经细胞凋亡，凋亡细胞相对较为密布；试验组神经细胞变性坏死较少、脑水肿较轻，两边病变差异不显着；正常脑安排内TUNEL阳性细胞表达较少，危害6 h的标本呈现TUNEL散在少数阳性细胞，两组标本中的TUNEL阳性细胞数量跟着危害时刻的延伸而逐步添加，峰期为24 h，试验组各时段的TUNEL阳性细胞显着低于同时段的对照组，差异有统计学含义（P<0.05），与Pattee GL等[10]的研讨成果大体共同，阐明镁离子可下降继发性脑危害中神经细胞凋亡数量，对脑危害神经细胞起到维护效果。
综上所述，镁离子可下降兔脑继发性脑危害中神经细胞凋亡数量，对脑危害神经细胞起到维护效果。
[参考文献]
[1] 夏东剑. 硫酸镁对创伤性脑危害大鼠血清NSE含量的影响[J]. 我国晚年保健医学，2014，11（3）：134-135.
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[5] 史建国，董亚楠，高军，等. 急性颅脑危害患者血清Mg2+、IL-6、IL-8的动态监测研讨[J]. 医学信息（上旬刊），2010， 23（10）：143-145.
[6] 刘红峰，范秀芳，郝素媛，等. 孕母产前运用硫酸镁对低出世体重儿血镁水平缓新生儿期脑危害的影响[J]. 我国优生与遗传杂志，2005，13（12）：156-157.
[7] 秦峰，高明，张浩，等. 硫酸镁对重型颅脑危害患者神经功用的影响[J]. 中华临床医生杂志（电子版），2009，3（6）：117-120.
[8] 杨南瑜，沈伟峰，许燕球. 血清镁与颅脑危害严峻程度及预后的相关性[J]. 我国医药科技，2012，47（14）：144-145.
[9] Zhang XS，Zhang X，Wu Q，et al. Astaxanthin alleviates early brain injury following subarachnoid hemorrhage in rats：possible involvement of akt/bad signaling[J]. Mar Drugs，2014，12（8）：4291-4293.
[10] Pattee GL，Wymer JP，Lomen-Hoerth C，et al. An open-label multicenter study to assess the safety of dextromethorphan/quinidine in patients with pseudobulbar affect associated with a range of underlying neurological conditions[J]. Curr Med Res Opin，2014，6（28）：1-11.
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