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羥丁酸鈉對沙土鼠腦缺血損傷的保護作用
日期：2025-05-15 07:22
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摘要：
摘要: 目的 探討羥丁酸鈉(SO)對沙土鼠全腦缺血
有無保護作用 ,為其新的臨床應用提供理論依據。
方法 采用雙側頸總動脈結紮法製作全腦缺血(10
min) 再灌注損傷模型 ,觀察 SO (50 , 100 , 200 mg·
kg - 1
, ip , 每日1 次 ,連續 7 d)對腦缺血後神經功能
和海馬組織損傷的影響。缺血後 d 3 , d 7 用開場行
為測試法檢測自發活動 ,d 4 , d 5 , d 6用T迷宮測試
學習記憶能力 ,d 7 進行海馬 CA1 區神經元病理學
檢查。結果 SO能降低腦缺血沙土鼠的自發活動 ,
提高其學習記憶能力 ,並且顯著減輕海馬 CA1 區錐
體神經元的損傷 ,其作用呈劑量依賴性。結論 SO
對腦缺血損傷有一定的保護作用。
關鍵詞: 羥丁酸鈉; 腦缺血; 再灌注損傷
中圖分類號: R971
文獻標識碼: A
文 章 編 碼: 100123002 (2002) 0520328203
羥丁酸鈉(sodium oxybate , SO)是γ 2羥基丁酸的
鈉鹽 ,一直作為靜脈***用於臨床麻醉。近年來
研究發現 SO具有較強的抗脂質過氧化和氧自由基
**作用 ,並且對心肌缺血再灌注損傷有保護作
用[1 ,2 ]
,但有關 SO 對腦缺血損傷影響的研究甚少。
本實驗用1/ 8左右臨床麻醉劑量從行為學和病理學
兩方麵研究 SO對腦缺血損傷的影響。
1 材料與方法
1. 1 藥品與動物
SO ,上海旭東海普製藥有限公司生產。蒙古種沙土鼠 ,3月齡 ,體重50～70 g , ♀ ♂兼用 ,由徐州醫
學院實驗動物中心提供。
1. 2 腦缺血模型的建立
50隻沙土鼠隨機分為假手術組、缺血再灌組及
SO 50 ,100和200 mg· kg - 1
組。SO組於缺血前40 min
腹腔給藥一次 ,缺血再灌組給予生理鹽水(NS) 10
mL· kg - 1
,以後每日給藥一次 ,共計給藥 7 d。采用
雙側頸總動脈阻斷法製備全腦缺血再灌注損傷模
型[3 ]
。沙土鼠用****鈉(45 mg· kg - 1
,ip)麻醉 ,
頸部正中切口 ,分離兩側頸總動脈 ,微動脈夾夾閉。
以腦電圖變為基線為缺血模型成功的標誌。缺血
10 min後鬆開微動脈夾 ,恢複血液灌流。實驗中用
100 W燈泡將動物肛溫控製在37～38 ℃,直至蘇醒。
1. 3 開場行為及 T迷宮測試
於術後 d 3和 d 7 進行開場行為測試[4 ]
。開場
行為裝置為一72 cm× 76 cm× 57 cm的木箱 ,底部均
分為25個小格。將沙土鼠放入木箱中央 ,記錄 10
min內沙土鼠爬行經過的格子數。
於術後d 4 , 5 , 6進行 T迷宮測試[5 ]
。T迷宮由
一個主乾和兩個選擇臂構成。測試前**將沙土鼠
放在 T迷宮內適應5 min ,到達任一個臂均可獲得食
物。24 h 後進行測試。先將一個臂擋住 ,沙土鼠到
達另一個臂可得到食物獎勵;**步將兩個臂都開
放 ,但隻有原來被擋住的臂內有食物 ,選擇進入該臂
才能得到食物獎勵 ,記為一次正確 ,否則記作一次錯
誤。如此兩步為一組 ,每天進行 10 組實驗 ,記錄其
正確選擇的次數。
1. 4 海馬組織形態學觀察
術後 d 7 行為學實驗結束後 ,用****鈉麻
醉沙土鼠 ,開胸 ,經左心室灌注NS 50 mL ,4 %多聚甲
醛溶液50 mL。取出全腦浸泡於同一溶液中進行後
固定 ,24 h後用石蠟包埋 ,自前囟後 1. 7 mm處進行
冠狀切片 ,厚度 5μm ,用蘇木精2伊紅染色 ,於光鏡
(10 × 40倍)下觀察海馬 CA1 區錐體神經元的改變 ,
核皺縮、核溶解者視為壞死神經元。將 CA1 區平均
分為3份 ,各選取一個相同部位 ,計數每視野下正常
· 823 · Chinese Journal of Pharmacology and Toxicology 2002 Oct ; 16 (5) :328 - 330神經元 ,以雙側各份的存活神經元數總和占假手術
組成活神經元的百分數來表示海馬損傷的程度。
1. 5 統計學處理
數據用 x ±s 表示 ,行 F檢驗和t 檢驗。
2 結果
2. 1 對腦缺血再灌注沙土鼠自發活動的影響
缺血再灌後 d 3 和 d 7 缺血再灌組沙土鼠經過
的格子數均較假手術組顯著增高。腦缺血再灌後 d
3 ,SO組沙土鼠經過的格子數均低於缺血再灌組 ,
200 mg· kg - 1
組的降低有顯著性差異。腦缺血再灌
後 d 7 ,各組沙土鼠的自發活動均較 d 3 低 ,但 SO組
的自發活動仍顯著低於缺血再灌組 ,100 和 200 mg·
kg - 1
組均有顯著性差異。說明 SO 能夠劑量依賴性
降低腦缺血沙土鼠的自發活動性(表1) 。
Tab 1. Effect of sodium oxybate ( SO) on locomotor
activity of ischemia2reperfusion ( I 2R) injured Mongo2
lian gerbils in open f ield test
Group
Checks crossed in 10 min
d 3 d 7
Sham 200± 82 183± 61
I 2R 403± 180 3 3
362± 155 3 3
I 2R + SO 50 307± 122 3
252± 79 3
I 2R + SO 100 298± 144 222± 59 #
I 2R + SO 200 245± 93 #
195± 42 # #
NS 10 mL· kg- 1
or SO 50 , 100 and 200 mg· kg- 1
was given ip 40
min before 10 min ischemia induced by bilateral common carotid
artery occlusion , followed by NS or SO ip once daily for the follow 2
ing 6 d. Locomotor activity was measured at d 3 and d 7 after I 2R.
x ±s , n = 10.
3
P < 0. 05 ,
3 3
P < 0. 01 , compared with sham
group ;
#
P < 0. 05 ,
# #
P < 0. 01 , compared with I 2R group.
2. 2 對腦缺血再灌注沙土鼠學習記憶能力的影響
在 T迷宮實驗中 ,缺血再灌組沙土鼠的正確選
擇次數均較假手術組顯著降低 ,表明其學習及記憶
能力顯著降低。SO 組沙土鼠的正確選擇次數均高
於缺血再灌組 ,100 和 200 mg· kg - 1
組與缺血再灌組
之間的差異均有統計學意義(表 2) 。說明 SO 能夠
提高腦缺血沙土鼠的學習和記憶能力。
2. 3 對腦缺血再灌注沙土鼠海馬 CA1 區組織形態
學的影響
腦缺血再灌注損傷造成沙土鼠海馬 CA1 區錐
體神經元腫脹、變形 ,乃至核固縮、核溶解 ,大部分神
Tab 2. Effect of sodium oxybate on memory ability
of ischemia2reperfusion injured gerbils in T maze test
Group
Number of correct choices in 10 times
d 4 d 5 d 6
Sham 8. 2± 2. 0 8. 5± 1. 1 8. 9± 1. 4
I 2R 5. 3± 2. 1 3 3
5. 6± 1. 8 3 3
6. 4± 1. 6 3 3
I 2R + SO 50 6. 6± 1. 6 7. 6± 1. 9 #
7. 8± 1. 8 3
I 2R + SO 100 7. 6± 1. 0 # #
7. 8± 1. 2 # #
8. 0± 1. 4 #
I 2R + SO 200 7. 8± 1. 2 # #
8. 0± 1. 4 # #
8. 2± 1. 0 # #
See legend of Tab 1 for treatments. T maze test was carried out at d
4 , 5 and 6 after I 2R. x ±s , n = 10.
3
P < 0. 05 ,
3 3
P < 0. 01 ,
compared with sham group ;
#
P < 0. 05 ,
# #
P < 0. 01 , compared
with I 2R group.
經元變性壞死 ,細胞存活數目為假手術組的 (7 ±
6) %。SO能不同程度地減輕海馬 CA1 區錐體神經
元的損傷 ,50 ,100和200 mg· kg - 1
組細胞存活數目分
彆為假手術組的(28 ±9) % , (53 ±13) %和(65 ±
14) % ,與缺血再灌組相比均有顯著性差異(均 n =
10 , P < 0. 01 ,圖略) 。
3 討論
Vergoni 等[6 ]
在大鼠四動脈結紮模型中發現 SO
可減輕腦缺血再灌注大鼠的行為學和組織學損傷。
本研究在沙土鼠上證明了 SO 對腦缺血損傷具有保
護作用 , 可明顯減少腦缺血再灌注所致的自發活動
增多 ,增強記憶 ,並減輕海馬 CA1 區錐體細胞的損
傷 ,作用呈劑量依賴性。SO對腦缺血再灌損傷保護
作用的機理目前還不清楚。研究發現 SO 可減少腦
組織中能量底物的消耗以減輕缺氧損傷 ,對缺氧神
經元的代謝也有直接的保護作用[7 ]
。該藥還具有較
強的氧自由基**及抗脂質過氧化作用[1 ]
。Boyd
等[8 ]
研究表明 SO通過**氧自由基及減少組織耗
氧量對倉鼠腸缺血再灌注損傷產生保護作用。另
外 ,SO 是γ 2氨基丁酸( GABA) 的同類物 ,研究發現
SO能增強 GABA 的抑製效應。潘永惠等[9 ]
在大鼠
局灶性腦缺血模型中發現 SO 能抑製興奮性氨基酸
的釋放。SO可能通過上述作用保護腦細胞免受缺
血再灌注損傷 ,其確切機理有待深入研究。
有無保護作用 ,為其新的臨床應用提供理論依據。
方法 采用雙側頸總動脈結紮法製作全腦缺血(10
min) 再灌注損傷模型 ,觀察 SO (50 , 100 , 200 mg·
kg - 1
, ip , 每日1 次 ,連續 7 d)對腦缺血後神經功能
和海馬組織損傷的影響。缺血後 d 3 , d 7 用開場行
為測試法檢測自發活動 ,d 4 , d 5 , d 6用T迷宮測試
學習記憶能力 ,d 7 進行海馬 CA1 區神經元病理學
檢查。結果 SO能降低腦缺血沙土鼠的自發活動 ,
提高其學習記憶能力 ,並且顯著減輕海馬 CA1 區錐
體神經元的損傷 ,其作用呈劑量依賴性。結論 SO
對腦缺血損傷有一定的保護作用。
關鍵詞: 羥丁酸鈉; 腦缺血; 再灌注損傷
中圖分類號: R971
文獻標識碼: A
文 章 編 碼: 100123002 (2002) 0520328203
羥丁酸鈉(sodium oxybate , SO)是γ 2羥基丁酸的
鈉鹽 ,一直作為靜脈***用於臨床麻醉。近年來
研究發現 SO具有較強的抗脂質過氧化和氧自由基
**作用 ,並且對心肌缺血再灌注損傷有保護作
用[1 ,2 ]
,但有關 SO 對腦缺血損傷影響的研究甚少。
本實驗用1/ 8左右臨床麻醉劑量從行為學和病理學
兩方麵研究 SO對腦缺血損傷的影響。
1 材料與方法
1. 1 藥品與動物
SO ,上海旭東海普製藥有限公司生產。蒙古種沙土鼠 ,3月齡 ,體重50～70 g , ♀ ♂兼用 ,由徐州醫
學院實驗動物中心提供。
1. 2 腦缺血模型的建立
50隻沙土鼠隨機分為假手術組、缺血再灌組及
SO 50 ,100和200 mg· kg - 1
組。SO組於缺血前40 min
腹腔給藥一次 ,缺血再灌組給予生理鹽水(NS) 10
mL· kg - 1
,以後每日給藥一次 ,共計給藥 7 d。采用
雙側頸總動脈阻斷法製備全腦缺血再灌注損傷模
型[3 ]
。沙土鼠用****鈉(45 mg· kg - 1
,ip)麻醉 ,
頸部正中切口 ,分離兩側頸總動脈 ,微動脈夾夾閉。
以腦電圖變為基線為缺血模型成功的標誌。缺血
10 min後鬆開微動脈夾 ,恢複血液灌流。實驗中用
100 W燈泡將動物肛溫控製在37～38 ℃,直至蘇醒。
1. 3 開場行為及 T迷宮測試
於術後 d 3和 d 7 進行開場行為測試[4 ]
。開場
行為裝置為一72 cm× 76 cm× 57 cm的木箱 ,底部均
分為25個小格。將沙土鼠放入木箱中央 ,記錄 10
min內沙土鼠爬行經過的格子數。
於術後d 4 , 5 , 6進行 T迷宮測試[5 ]
。T迷宮由
一個主乾和兩個選擇臂構成。測試前**將沙土鼠
放在 T迷宮內適應5 min ,到達任一個臂均可獲得食
物。24 h 後進行測試。先將一個臂擋住 ,沙土鼠到
達另一個臂可得到食物獎勵;**步將兩個臂都開
放 ,但隻有原來被擋住的臂內有食物 ,選擇進入該臂
才能得到食物獎勵 ,記為一次正確 ,否則記作一次錯
誤。如此兩步為一組 ,每天進行 10 組實驗 ,記錄其
正確選擇的次數。
1. 4 海馬組織形態學觀察
術後 d 7 行為學實驗結束後 ,用****鈉麻
醉沙土鼠 ,開胸 ,經左心室灌注NS 50 mL ,4 %多聚甲
醛溶液50 mL。取出全腦浸泡於同一溶液中進行後
固定 ,24 h後用石蠟包埋 ,自前囟後 1. 7 mm處進行
冠狀切片 ,厚度 5μm ,用蘇木精2伊紅染色 ,於光鏡
(10 × 40倍)下觀察海馬 CA1 區錐體神經元的改變 ,
核皺縮、核溶解者視為壞死神經元。將 CA1 區平均
分為3份 ,各選取一個相同部位 ,計數每視野下正常
· 823 · Chinese Journal of Pharmacology and Toxicology 2002 Oct ; 16 (5) :328 - 330神經元 ,以雙側各份的存活神經元數總和占假手術
組成活神經元的百分數來表示海馬損傷的程度。
1. 5 統計學處理
數據用 x ±s 表示 ,行 F檢驗和t 檢驗。
2 結果
2. 1 對腦缺血再灌注沙土鼠自發活動的影響
缺血再灌後 d 3 和 d 7 缺血再灌組沙土鼠經過
的格子數均較假手術組顯著增高。腦缺血再灌後 d
3 ,SO組沙土鼠經過的格子數均低於缺血再灌組 ,
200 mg· kg - 1
組的降低有顯著性差異。腦缺血再灌
後 d 7 ,各組沙土鼠的自發活動均較 d 3 低 ,但 SO組
的自發活動仍顯著低於缺血再灌組 ,100 和 200 mg·
kg - 1
組均有顯著性差異。說明 SO 能夠劑量依賴性
降低腦缺血沙土鼠的自發活動性(表1) 。
Tab 1. Effect of sodium oxybate ( SO) on locomotor
activity of ischemia2reperfusion ( I 2R) injured Mongo2
lian gerbils in open f ield test
Group
Checks crossed in 10 min
d 3 d 7
Sham 200± 82 183± 61
I 2R 403± 180 3 3
362± 155 3 3
I 2R + SO 50 307± 122 3
252± 79 3
I 2R + SO 100 298± 144 222± 59 #
I 2R + SO 200 245± 93 #
195± 42 # #
NS 10 mL· kg- 1
or SO 50 , 100 and 200 mg· kg- 1
was given ip 40
min before 10 min ischemia induced by bilateral common carotid
artery occlusion , followed by NS or SO ip once daily for the follow 2
ing 6 d. Locomotor activity was measured at d 3 and d 7 after I 2R.
x ±s , n = 10.
3
P < 0. 05 ,
3 3
P < 0. 01 , compared with sham
group ;
#
P < 0. 05 ,
# #
P < 0. 01 , compared with I 2R group.
2. 2 對腦缺血再灌注沙土鼠學習記憶能力的影響
在 T迷宮實驗中 ,缺血再灌組沙土鼠的正確選
擇次數均較假手術組顯著降低 ,表明其學習及記憶
能力顯著降低。SO 組沙土鼠的正確選擇次數均高
於缺血再灌組 ,100 和 200 mg· kg - 1
組與缺血再灌組
之間的差異均有統計學意義(表 2) 。說明 SO 能夠
提高腦缺血沙土鼠的學習和記憶能力。
2. 3 對腦缺血再灌注沙土鼠海馬 CA1 區組織形態
學的影響
腦缺血再灌注損傷造成沙土鼠海馬 CA1 區錐
體神經元腫脹、變形 ,乃至核固縮、核溶解 ,大部分神
Tab 2. Effect of sodium oxybate on memory ability
of ischemia2reperfusion injured gerbils in T maze test
Group
Number of correct choices in 10 times
d 4 d 5 d 6
Sham 8. 2± 2. 0 8. 5± 1. 1 8. 9± 1. 4
I 2R 5. 3± 2. 1 3 3
5. 6± 1. 8 3 3
6. 4± 1. 6 3 3
I 2R + SO 50 6. 6± 1. 6 7. 6± 1. 9 #
7. 8± 1. 8 3
I 2R + SO 100 7. 6± 1. 0 # #
7. 8± 1. 2 # #
8. 0± 1. 4 #
I 2R + SO 200 7. 8± 1. 2 # #
8. 0± 1. 4 # #
8. 2± 1. 0 # #
See legend of Tab 1 for treatments. T maze test was carried out at d
4 , 5 and 6 after I 2R. x ±s , n = 10.
3
P < 0. 05 ,
3 3
P < 0. 01 ,
compared with sham group ;
#
P < 0. 05 ,
# #
P < 0. 01 , compared
with I 2R group.
經元變性壞死 ,細胞存活數目為假手術組的 (7 ±
6) %。SO能不同程度地減輕海馬 CA1 區錐體神經
元的損傷 ,50 ,100和200 mg· kg - 1
組細胞存活數目分
彆為假手術組的(28 ±9) % , (53 ±13) %和(65 ±
14) % ,與缺血再灌組相比均有顯著性差異(均 n =
10 , P < 0. 01 ,圖略) 。
3 討論
Vergoni 等[6 ]
在大鼠四動脈結紮模型中發現 SO
可減輕腦缺血再灌注大鼠的行為學和組織學損傷。
本研究在沙土鼠上證明了 SO 對腦缺血損傷具有保
護作用 , 可明顯減少腦缺血再灌注所致的自發活動
增多 ,增強記憶 ,並減輕海馬 CA1 區錐體細胞的損
傷 ,作用呈劑量依賴性。SO對腦缺血再灌損傷保護
作用的機理目前還不清楚。研究發現 SO 可減少腦
組織中能量底物的消耗以減輕缺氧損傷 ,對缺氧神
經元的代謝也有直接的保護作用[7 ]
。該藥還具有較
強的氧自由基**及抗脂質過氧化作用[1 ]
。Boyd
等[8 ]
研究表明 SO通過**氧自由基及減少組織耗
氧量對倉鼠腸缺血再灌注損傷產生保護作用。另
外 ,SO 是γ 2氨基丁酸( GABA) 的同類物 ,研究發現
SO能增強 GABA 的抑製效應。潘永惠等[9 ]
在大鼠
局灶性腦缺血模型中發現 SO 能抑製興奮性氨基酸
的釋放。SO可能通過上述作用保護腦細胞免受缺
血再灌注損傷 ,其確切機理有待深入研究。
