实验性脊髓损伤后内皮素与前列环素含量的变化及意义△
作者：彭新生1 陈友明1 龙朝仪1 徐钟源2
单位：1 广东省肇庆市第一人民医院骨科 526021；2 中山医科大学放免检测中心
关键词：脊髓损伤；内皮素；前列环素；大鼠
中国脊柱脊髓杂志980408 摘要 目的:探讨脊髓损伤后脊髓组织中内皮素(ET)与前列环素(PGI2)变化的相互关系与意义。方法:36只大鼠随机分为6组,Allens法中度量(50g*cm)损伤脊髓。测定伤段脊髓中内皮素与6-酮-前列腺素F1α含量。结果:内皮素含量在伤后30min显著升高,2h急剧升高达到高峰,以后逐渐下降;6-酮-前列腺素F1α含量在伤后30min即升高,2h达到较高水平,其升高程度较内皮素小,以后缓慢上升。结论:脊髓损伤早期内皮素含量的急剧升高和前列环素的相对不足可能与脊髓损伤后早期缺血的产生有关,内皮素可能通过多种途经参与脊髓损伤后的继发损伤。
, 百拇医药
Alteration and significance of endothelin and prostacyclin in experimental spinal cord injury in rats/PENG Xinsheng CHEN Youming LONG Chaoyi,et al//Chinese Journal of Spine and Spinal cord,1998,8(4):203～205
Abstract Objective:To eveluate the significance and relationship of changes of endothelin(ET) and prostacyclin(PGI2) in spinal cord tissues after spinal cord injury(SCI).Method:Sprayue Dawleys rats(n=36) were randomly divided into six groups.A rat (SCI) model was induced by Allens weight drop method(50g*cm).ET and 6-keto-PGF1α levels in traumatized spinal cord tissues of the six groups were measured.Result:After SCI,ET levels singnificantly increased at 30 minutes and with a peak at 2 hours,then progressively decreased.The 6-keto-PGF1αlevels also significantly increased at 30 minutes and reached a relative higher level at 2 hours,then progressively increased.The increasing degree of 6-keto-PGF1α was quite smaller than that of ET at 2 hours after SCI.Conclusion:The imbalance of ET and PGI2 of spinal cord tissues at early stage after SCI could be relative to the pathogenesis of posttraumatic spind cord ischemia and ET could play a role in secondary damage following SCI.
, 百拇医药
Authors address Department of Orthopedics,1st Peoples Hospital,Zhaoqing,Guangdong,526021
Key words Spinal cord injury Endothelin Prostacyclin Rat
缺血是引起脊髓损伤(SCI)后继发损伤的主要原因之一〔1〕。内皮素(ET)作为目前发现的最强的血管收缩剂,广泛分布于中枢神经系统中,在很多中枢神经系统疾病及脑损伤中起重要作用〔2、3〕。慢性脊髓损害病人血中ET含量升高〔4〕,推测ET可能与SCI后缺血病理产生有关。前列环素(PGI2)是由血管内皮细胞产生的一种舒血管剂,有拮抗ET的作用〔5〕。本实验应用Allens击打法制备大鼠SCI模型,测定SCI后伤段脊髓中ET与前列环素代射产物6-酮-前列腺素F1α(6-keto-PGF1α)含量,探讨SCI后脊髓组织中ET与PGI2变化的相互关系与意义。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 SCI模型的制备
SD大鼠36只(由中山医科大学实验动物中心提供),雌雄不拘,体重250～320g,随机分为6组,每组6只,即对照组，伤后30min,伤后2、4、8和24h组。4%水合氯醛(1ml/100g,ip)麻醉动物,切除T13～L1椎板,显露硬膜,采用Allens 打击法50g*cm(10g×5cm)打击量致伤脊髓,其中对照组单纯椎板切除无损伤。
1.2 样本收集及ET和6-keto-PGF1α测定
取伤前及伤后不同时相点大鼠断头处死,迅速取伤段脊髓分成两份,称重,分别置于玻璃匀浆器中,一份加入1mol/L醋酸(W∶V=1∶5),沸水浴10min后充分匀浆,低温离心(4500r/min,4℃)10min,取上清液,-40℃保存待测。另一份加0.2ml无水乙醇搅拌,然后加0.8ml生理盐水, 在冰浴下制备匀浆。0.1mol/L HCl调匀浆PH到3.0～4.0,加重蒸乙酸乙酯5ml,提取样品两次,低温离心(同上),将两次提取上清液合并,吹干后-40 ℃保存待测。6-keto-PGF1α为PGI2代射产物,检测样品6-keto-PGI2含量来反应PGI2的含量。样本收集齐后一次性放免测定,ET与6-keto-PGF1α药盒由北京东亚免疫技术研究所提供,操作程序严格按药盒说明进行。ET结果以pg/g湿重组织表示,6-keto-PGF1α结果以ng/g湿重组织表示。
, 百拇医药
2 实验结果
SCI后各组伤段脊髓中ET水平均有明显升高,与对照组比较差异均有非常显著性意义(P<0.01)。SCI后脊髓中ET含量变化趋势为:伤后30min即升高,为伤前的1.58倍, 2h急剧上升达到高峰,为伤前的3.7倍,以后逐渐下降,4、8和24h分别为伤前的2.10、2.04、和1.73倍。6-keto-PGF1α含量在伤后一直呈上升趋势,各组与伤前比较差异有显著性意义(P<0.05或P<0.01),其含量伤后30min为伤前的1.54倍, 2h达到较高水平,但升高程度较ET小,为伤前的2.2倍,4、8和24h分别为伤前的2.36、2.62和2.88倍, 伤后2h后各组间比较差异无显著性意义(附表)。
3 讨论
附表 大鼠SCI后不同时间伤段脊髓ET与6-keto-PGF1α含量变化
, 百拇医药
(x±s) 组别(n=6)
ET(pg/g)
6-keto-PGF1α(ng/g)
对照组
259.68±54.01
10.24±2.26
伤后30min组
410.14±86.44①
15.76±4.21②
伤后2h组
964.10±140.40①
, 百拇医药
22.17±4.56①
伤后4h组
544.73±104.70①
24.78±5.68①
伤后8h组
529.98±110.96①
26.10±6.89①
伤后24h组
448.05±88.39①
29.47±7.38①
, 百拇医药
与对照组比较，①P<0.01，②P<0.05
内皮素是1988年发现的一种血管活性肽,是到目前为止发现的最强的血管收缩剂,除血管内皮细胞外,神经及神经胶质细胞都产生ET〔2〕。前列环素(PGI2)是由血管内皮细胞产生的强烈舒血管物质,ET与PGI2之间存在着反馈关系,ET直接促进PGI2的合成与释放,而PGI2又抑制ET释放,并对ET生物学效应有拮抗用作〔5〕。正常情况下,ET不产生病理效应是由于内皮细胞产生的内源性血管舒缓因子和PGI2削弱了ET的作用〔6〕。
本实验结果显示,SCI后脊髓中ET与6-keto-PGF1α含量都升高,但两者变化趋势不同,在损伤早期(2h)ET急剧升高,而6-keto-PGF1α升高相对较缓,升高程度较ET小,伤后2h ET含量为伤前3.7倍,6-keto-PGF1α为伤前的2.2倍。损伤4h以后ET含量逐渐下降,而6-keto-PGF1α含量却继续缓慢升高。损伤早期ET急剧升高可能与损伤本身及缺血、缺氧等促进ET合成和释放有关。PGI2含量上升相对较缓可能与自由基介导的脂质过氧化反应抑制其生成有关〔1〕。损伤后PGI2含量升高可能是机体出现的一种保护性反馈作用〔7〕。损伤4h后ET含量下降又可能与PGI2的升高反过来抑制ET的释放有关。
, http://www.100md.com
实验结果表明,在SCI后早期脊髓组织中以缩血管的ET升高为主,与其相拮抗的PGI2尽管升高却相对不足,加之另一种血管收缩物质血栓素A2合成的增加〔1〕,使PGI2不足以对抗ET的血管收缩作用,造成血管的过度收缩、痉挛甚至闭塞。因此推测SCI后早期出现的缺血病理可能与ET含量升高有关。鞘内注射ET导致脊髓缺血性损害〔8〕以及ET参与脑损伤后缺血病理的发生〔3〕也支持上述推测。Mekenize等〔9〕应用免疫组化染色也发现SCI后脊髓中ET含量升高,他认为ET与SCI后脊髓缺血损害有关。同时他的实验结果也证实,ET破坏血脊屏障。由于ET能直接促进神经及神经胶质细胞钙离子内流，而钙内流又是神经细胞及纤维坏死的关键〔2〕,同时钙内流又是引起SCI后继发损伤的重要因素〔1〕,推测SCI后ET的升高还可能通过促进脊髓神经及神经胶质细胞钙内流来参与继发损伤。
, 百拇医药
本实验结果提示,SCI后早期脊髓中ET含量急剧升高以及PGI2的相对不足可能与SCI后早期缺血性病理的产生有关,ET可能通过多种途径参与SCI后的继发损伤。
4 参考文献
1 王振宇.继发性脊髓损伤发病机理及药物疗法的研究现状.国外医学,神经病学神经外科分册,1992,19(2):87.
2 马金城,刘汇波.内皮素与脑血管病.国外医学,老年医学分册,1993,14(3):97.
3 王毅,王正国.内皮素在颅脑创伤后的病理生理意义.第三军医大学报,1994,16(1):57.
4 刘晓光,刘忠军,党耕町.脊髓损害中内皮素的变化.中华骨科杂志,1996,16(7):460.
, http://www.100md.com
5 张继锋,李辉,田青,等.前列环素对内皮素生理效应的拮抗作用.中国病理生理杂志,1994,10(4):339.
6 Dashwood M,Turner M,Jacobs M.Endothelin-1:Contractile responses and autoradiographic localization of receptors in rabbit blood vessels.J Cardiovasc Pharmacol,1989,13(suppl5):183.
7 Chen ST,Hsu CY,Hogan ET,et al.Thromboxane,prostacyclin and leukotrienes in cerebral ischemia.Neurology,1986,36:466.
8 盛树力,王霄虹,陈雁江,等.内皮素鞘内注射造成大鼠截瘫.首都医学院学报,1990,11(4):247.
9 Mckenzie Al,Hall JJ,Aihara N,et al.Immunolocalization of endothelin in the traumatized spinal cord:Relationship to blood-spinal barrier breakdown.J Neurotrauma,1995,112(3):257.
△本课题由广东省医药卫生青年科学研究基金资助 收稿日期：1997-04-25 修回日期：1998-05-04, 百拇医药(彭新生1 陈友明1 龙朝仪1 徐钟源2)
单位：1 广东省肇庆市第一人民医院骨科 526021；2 中山医科大学放免检测中心
关键词：脊髓损伤；内皮素；前列环素；大鼠
中国脊柱脊髓杂志980408 摘要 目的:探讨脊髓损伤后脊髓组织中内皮素(ET)与前列环素(PGI2)变化的相互关系与意义。方法:36只大鼠随机分为6组,Allens法中度量(50g*cm)损伤脊髓。测定伤段脊髓中内皮素与6-酮-前列腺素F1α含量。结果:内皮素含量在伤后30min显著升高,2h急剧升高达到高峰,以后逐渐下降;6-酮-前列腺素F1α含量在伤后30min即升高,2h达到较高水平,其升高程度较内皮素小,以后缓慢上升。结论:脊髓损伤早期内皮素含量的急剧升高和前列环素的相对不足可能与脊髓损伤后早期缺血的产生有关,内皮素可能通过多种途经参与脊髓损伤后的继发损伤。
, 百拇医药
Alteration and significance of endothelin and prostacyclin in experimental spinal cord injury in rats/PENG Xinsheng CHEN Youming LONG Chaoyi,et al//Chinese Journal of Spine and Spinal cord,1998,8(4):203～205
Abstract Objective:To eveluate the significance and relationship of changes of endothelin(ET) and prostacyclin(PGI2) in spinal cord tissues after spinal cord injury(SCI).Method:Sprayue Dawleys rats(n=36) were randomly divided into six groups.A rat (SCI) model was induced by Allens weight drop method(50g*cm).ET and 6-keto-PGF1α levels in traumatized spinal cord tissues of the six groups were measured.Result:After SCI,ET levels singnificantly increased at 30 minutes and with a peak at 2 hours,then progressively decreased.The 6-keto-PGF1αlevels also significantly increased at 30 minutes and reached a relative higher level at 2 hours,then progressively increased.The increasing degree of 6-keto-PGF1α was quite smaller than that of ET at 2 hours after SCI.Conclusion:The imbalance of ET and PGI2 of spinal cord tissues at early stage after SCI could be relative to the pathogenesis of posttraumatic spind cord ischemia and ET could play a role in secondary damage following SCI.
, 百拇医药
Authors address Department of Orthopedics,1st Peoples Hospital,Zhaoqing,Guangdong,526021
Key words Spinal cord injury Endothelin Prostacyclin Rat
缺血是引起脊髓损伤(SCI)后继发损伤的主要原因之一〔1〕。内皮素(ET)作为目前发现的最强的血管收缩剂,广泛分布于中枢神经系统中,在很多中枢神经系统疾病及脑损伤中起重要作用〔2、3〕。慢性脊髓损害病人血中ET含量升高〔4〕,推测ET可能与SCI后缺血病理产生有关。前列环素(PGI2)是由血管内皮细胞产生的一种舒血管剂,有拮抗ET的作用〔5〕。本实验应用Allens击打法制备大鼠SCI模型,测定SCI后伤段脊髓中ET与前列环素代射产物6-酮-前列腺素F1α(6-keto-PGF1α)含量,探讨SCI后脊髓组织中ET与PGI2变化的相互关系与意义。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 SCI模型的制备
SD大鼠36只(由中山医科大学实验动物中心提供),雌雄不拘,体重250～320g,随机分为6组,每组6只,即对照组，伤后30min,伤后2、4、8和24h组。4%水合氯醛(1ml/100g,ip)麻醉动物,切除T13～L1椎板,显露硬膜,采用Allens 打击法50g*cm(10g×5cm)打击量致伤脊髓,其中对照组单纯椎板切除无损伤。
1.2 样本收集及ET和6-keto-PGF1α测定
取伤前及伤后不同时相点大鼠断头处死,迅速取伤段脊髓分成两份,称重,分别置于玻璃匀浆器中,一份加入1mol/L醋酸(W∶V=1∶5),沸水浴10min后充分匀浆,低温离心(4500r/min,4℃)10min,取上清液,-40℃保存待测。另一份加0.2ml无水乙醇搅拌,然后加0.8ml生理盐水, 在冰浴下制备匀浆。0.1mol/L HCl调匀浆PH到3.0～4.0,加重蒸乙酸乙酯5ml,提取样品两次,低温离心(同上),将两次提取上清液合并,吹干后-40 ℃保存待测。6-keto-PGF1α为PGI2代射产物,检测样品6-keto-PGI2含量来反应PGI2的含量。样本收集齐后一次性放免测定,ET与6-keto-PGF1α药盒由北京东亚免疫技术研究所提供,操作程序严格按药盒说明进行。ET结果以pg/g湿重组织表示,6-keto-PGF1α结果以ng/g湿重组织表示。
, 百拇医药
2 实验结果
SCI后各组伤段脊髓中ET水平均有明显升高,与对照组比较差异均有非常显著性意义(P<0.01)。SCI后脊髓中ET含量变化趋势为:伤后30min即升高,为伤前的1.58倍, 2h急剧上升达到高峰,为伤前的3.7倍,以后逐渐下降,4、8和24h分别为伤前的2.10、2.04、和1.73倍。6-keto-PGF1α含量在伤后一直呈上升趋势,各组与伤前比较差异有显著性意义(P<0.05或P<0.01),其含量伤后30min为伤前的1.54倍, 2h达到较高水平,但升高程度较ET小,为伤前的2.2倍,4、8和24h分别为伤前的2.36、2.62和2.88倍, 伤后2h后各组间比较差异无显著性意义(附表)。
3 讨论
附表 大鼠SCI后不同时间伤段脊髓ET与6-keto-PGF1α含量变化
, 百拇医药
(x±s) 组别(n=6)
ET(pg/g)
6-keto-PGF1α(ng/g)
对照组
259.68±54.01
10.24±2.26
伤后30min组
410.14±86.44①
15.76±4.21②
伤后2h组
964.10±140.40①
, 百拇医药
22.17±4.56①
伤后4h组
544.73±104.70①
24.78±5.68①
伤后8h组
529.98±110.96①
26.10±6.89①
伤后24h组
448.05±88.39①
29.47±7.38①
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与对照组比较，①P<0.01，②P<0.05
内皮素是1988年发现的一种血管活性肽,是到目前为止发现的最强的血管收缩剂,除血管内皮细胞外,神经及神经胶质细胞都产生ET〔2〕。前列环素(PGI2)是由血管内皮细胞产生的强烈舒血管物质,ET与PGI2之间存在着反馈关系,ET直接促进PGI2的合成与释放,而PGI2又抑制ET释放,并对ET生物学效应有拮抗用作〔5〕。正常情况下,ET不产生病理效应是由于内皮细胞产生的内源性血管舒缓因子和PGI2削弱了ET的作用〔6〕。
本实验结果显示,SCI后脊髓中ET与6-keto-PGF1α含量都升高,但两者变化趋势不同,在损伤早期(2h)ET急剧升高,而6-keto-PGF1α升高相对较缓,升高程度较ET小,伤后2h ET含量为伤前3.7倍,6-keto-PGF1α为伤前的2.2倍。损伤4h以后ET含量逐渐下降,而6-keto-PGF1α含量却继续缓慢升高。损伤早期ET急剧升高可能与损伤本身及缺血、缺氧等促进ET合成和释放有关。PGI2含量上升相对较缓可能与自由基介导的脂质过氧化反应抑制其生成有关〔1〕。损伤后PGI2含量升高可能是机体出现的一种保护性反馈作用〔7〕。损伤4h后ET含量下降又可能与PGI2的升高反过来抑制ET的释放有关。
, http://www.100md.com
实验结果表明,在SCI后早期脊髓组织中以缩血管的ET升高为主,与其相拮抗的PGI2尽管升高却相对不足,加之另一种血管收缩物质血栓素A2合成的增加〔1〕,使PGI2不足以对抗ET的血管收缩作用,造成血管的过度收缩、痉挛甚至闭塞。因此推测SCI后早期出现的缺血病理可能与ET含量升高有关。鞘内注射ET导致脊髓缺血性损害〔8〕以及ET参与脑损伤后缺血病理的发生〔3〕也支持上述推测。Mekenize等〔9〕应用免疫组化染色也发现SCI后脊髓中ET含量升高,他认为ET与SCI后脊髓缺血损害有关。同时他的实验结果也证实,ET破坏血脊屏障。由于ET能直接促进神经及神经胶质细胞钙离子内流，而钙内流又是神经细胞及纤维坏死的关键〔2〕,同时钙内流又是引起SCI后继发损伤的重要因素〔1〕,推测SCI后ET的升高还可能通过促进脊髓神经及神经胶质细胞钙内流来参与继发损伤。
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本实验结果提示,SCI后早期脊髓中ET含量急剧升高以及PGI2的相对不足可能与SCI后早期缺血性病理的产生有关,ET可能通过多种途径参与SCI后的继发损伤。
4 参考文献
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3 王毅,王正国.内皮素在颅脑创伤后的病理生理意义.第三军医大学报,1994,16(1):57.
4 刘晓光,刘忠军,党耕町.脊髓损害中内皮素的变化.中华骨科杂志,1996,16(7):460.
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5 张继锋,李辉,田青,等.前列环素对内皮素生理效应的拮抗作用.中国病理生理杂志,1994,10(4):339.
6 Dashwood M,Turner M,Jacobs M.Endothelin-1:Contractile responses and autoradiographic localization of receptors in rabbit blood vessels.J Cardiovasc Pharmacol,1989,13(suppl5):183.
7 Chen ST,Hsu CY,Hogan ET,et al.Thromboxane,prostacyclin and leukotrienes in cerebral ischemia.Neurology,1986,36:466.
8 盛树力,王霄虹,陈雁江,等.内皮素鞘内注射造成大鼠截瘫.首都医学院学报,1990,11(4):247.
9 Mckenzie Al,Hall JJ,Aihara N,et al.Immunolocalization of endothelin in the traumatized spinal cord:Relationship to blood-spinal barrier breakdown.J Neurotrauma,1995,112(3):257.
△本课题由广东省医药卫生青年科学研究基金资助 收稿日期：1997-04-25 修回日期：1998-05-04, 百拇医药(彭新生1 陈友明1 龙朝仪1 徐钟源2)