光辐照血液疗法对脑梗塞家兔红细胞变形性和血浆巯基水平的影响
作者：郭云良 金丽英 王 强 辛 萍 石秉霞
单位：青岛医学院脑血管病研究所(青岛 266003)
关键词：紫外线疗法；光；脑梗塞；兔
齐鲁医学杂志990101 【摘要】 ①目的 探讨紫外线、紫光和绿光辐照血液疗法对兔光化学脑梗塞的治疗作用。②方法 利用8只光化学脑梗塞家兔模型，观察不同波长的光辐照血液疗法对脑梗塞的疗效。③结果 紫外线辐照血液疗法可显著提高脑梗塞家兔血浆巯基(-SH)水平(F＝8.63，P<0.05)，缩小脑梗塞缺血性病灶面积(F＝8.53，P<0.05)；紫光和绿光辐照血液疗法对上述指标均无明显作用(F＝0.02～3.56，P>0.05)；3种波长之间无明显协同作用。④结论 紫外线辐照血液疗法可用于治疗缺血性脑血管病。
中国图书资料分类法分类号 R123
, 百拇医药
EFFECT OF DIFFERENT LIGHT IRRADIATION THERAPIES ON ERYTHROCYTE DEFORMABILITY AND PLASMA -SH LEVEL OF RABBIT WITH CEREBRAL INFARCTION
Guo Yunliang, Jin Liying, Wang Qiang, et al Institute of Cerebrovascular Disease,Qingdao Medical College, Qingdao 266003
【ABSTRACT】 Objective To explore the curative effects of ultraviolet, violet and green light irradiation therapies on cerebral infarction. Methods The curative effects of different light irradiation therapies on cerebral infarction were studied in 8 rabbit models with photochemical cerebral infarction. Results The ultraviolet irradiation therapy could increase the concentration of -SH in the plasma(F=8.63, P<0.05) and shrink the area of cerebral ischemia penumbra of rabbits significantly(F=8.53, P<0.05). But the other two therapies showed no significant effects (F=0.02-3.56, P>0.05). There was no synergistic effect among the three therapies. Conclusions The ultraviolet irradiation therapy could be applied in the treatment of ischemic cerebrovascular diseases.
, 百拇医药
【KEY WORDS】 ultraviolet therapy; light; cerebral infarction; rabbit
光辐照血液疗法是利用光的生物学效应激活血液内某些成分，增强血液内某些酶的活性，以达到治疗某些疾病的目的〔1〕。目前国内、外应用紫外线辐照、充氧血液疗法和低强度激光血管内照射疗法治疗缺血性脑血管病收到了较好的疗效〔2，3〕。我们采用不同波长的光辐照血液疗法对光化学脑梗塞家兔进行了治疗，以探讨紫外线、紫光和绿光辐照血液疗法对缺血性脑血管病的治疗作用及其机制。
1 材料和方法
1.1 材料
成年健康家兔8只，雌雄兼有，体质量2.5～2.8kg.利用光化学反应原理制备脑梗塞动物模型〔4〕。按三因素二水平正交试验设计分组。紫外线(253.7nm)、紫光(380nm)、绿光(540nm)分别为A，B，C三个因素，辐照剂量率0.568J.s-1/m2.每因素分不辐照(1水平)和辐照8min(2水平).见表1.
, 百拇医药
表1 三因素二水平[L8(27)]正交表 试验号
列 号
1
2
3
4
5
6
7
A
B
A×B
C
, 百拇医药
A×C
B×C
A×B×C
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
, 百拇医药
1
2
2
2
2
3
1
2
2
1
1
2
2
4
, 百拇医药
1
2
2
2
2
1
1
5
2
1
2
1
2
1
, 百拇医药
2
6
2
1
2
2
1
2
1
7
2
2
1
1
, 百拇医药
2
2
1
8
2
2
1
2
1
1
2
1.2 治疗方法
脑梗塞动物模型制备24h后开始治疗。治疗前均经耳动脉取血分别检测红细胞变形性、血浆巯基(-SH)水平。另取正常家兔血盛于石英玻璃瓶中，加ACD液抗凝(每100mL血液加ACD液20mL)。按正交表中所列的相应条件进行紫外线、紫光和绿光辐照后，经耳缘静脉(3mL/kg体质量)输给相对应的家兔，隔日1次，10次为1个疗程。治疗结束24h后，耳动脉取血检测上述指标作对照。将脑完整取出，观察梗塞病灶的形态、颜色，测量其面积。
, 百拇医药
1.3 检测方法
1.3.1 红细胞变形性 采用BL88-C型激光衍射红细胞变形仪(天津华新医疗器械厂生产)，在一定切变力情况下利用衍射图中红细胞叠加成像原理，测量变形红细胞，以可变形的红细胞占全部红细胞的比例来表示其变形性。
1.3.2 血浆巯基水平 根据巯基化合物与DTNB试剂反应生成的2-硝基-5-巯基苯甲酸显色反应的原理，测定血浆巯基浓度，结果以μmol/L表示。
1.3.3 梗塞面积的计算 脑梗塞缺血病灶一般呈圆形、灰红色，与周围脑组织分界明显，用游标卡尺(精确至0.2mm)测量病灶直径，然后分别计算其面积(mm2)。
2 结 果
紫外线、紫光和绿光辐照血液疗法均可不同程度地提高脑梗塞家兔的红细胞变形性，但差异无显著性(F＝0.05～4.88，P>0.05)。3种光辐照血液疗法之间无明显协同作用。见表2.
, http://www.100md.com
紫外线辐照血液疗法可显著提高脑梗塞家兔血浆巯基的水平(F＝8.63，P<0.05)；紫光和绿光辐照血液疗法虽有一定的作用，但差异无显著意义(F＝1.81，3.56，P>0.05)。3种光辐照血液疗法之间无明显协同作用。见表3.
紫外线辐照血液疗法可使脑梗塞缺血病灶的面积明显缩小(F＝8.53，P<0.05)；紫光和绿光辐照血液疗法对其均无明显作用(F＝0.02,1.89，P均>0.05)；3种光辐照血液疗法之间无明显协同作用。见表4.
表2 光辐照血液疗法对红细胞变形性的影响 变异来源
离均差平方和
v
均方
F
, 百拇医药
P
A(紫外线)
0.003 9
1
0.003 9
4.88
>0.05
B(紫光)
0.000 4
1
0.000 4
0.05
>0.05
, http://www.100md.com
C(绿光)
0.003 3
1
0.003 3
4.13
>0.05
误差
0.003 0
4
0.000 8
合计
0.010 6
7
, 百拇医药
F0.05(1,4)=7.71
表3 光辐照血液疗法对血浆巯基水平影响(c/μmol.L-1) 变异来源
离均差平方和
v
均方
F
P
A(紫外线)
5 940.5
1
5 940.5
, 百拇医药
8.63
<0.05
B(紫光)
2 450.0
1
2 450.0
3.56
>0.05
C(绿光)
1 250.0
1
1 250.0
1.81
, http://www.100md.com
>0.05
误差
2 675.0
4
688.8
合计
12 315.5
7
F0.05(1,4)＝7.71
表4 光辐照血液疗法对脑梗塞缺血病灶的影响(A/mm2) 变异来源
离均差平方和
, 百拇医药 v
均方
F
P
A(紫外线)
283.22
1
283.22
8.53
<0.05
B(紫光)
62.72
1
, http://www.100md.com
62.72
1.89
>0.05
C(绿光)
0.72
1
0.72
0.02
>0.05
误差
132.78
4
33.20
, 百拇医药
合计
479.44
7
F0.05(1,4)＝7.71
3 讨 论
脑缺血再灌注过程中，由于细胞缺血、缺氧和代谢障碍，产生大量自由基和脂质过氧化物等有毒代谢产物，与核酸和蛋白质的活性基团结合，进一步影响细胞的功能，最终使细胞变性、坏死。机体内巯基化合物的-SH基团具有嗜核性，可与上述嗜电子毒性物质结合，从而避免或减少了这些有毒物质与核酸和蛋白质的结合，对细胞具有保护作用，并可促进受损细胞功能的恢复〔5〕。本文结果表明，紫外线辐照血液疗法可显著提高血浆-SH的水平，这可能是该疗法治疗缺血性脑血管病的重要机理之一。
光具有粒子性和波动性，每个光子具有一定的能量，不同波长的光子其能量是不同的。从光化反应吸收定律可知，只有被吸收的光子才能引起光化反应，即光化反应具有波长选择性。因此，不同波长的光辐照血液疗法治疗疾病的种类不尽一致，对同一种疾病的疗效也不可能相同。根据量子定律可知，光化反应过程中，每个分子只吸收一个单色光的光子而成为光化激活分子，因而光化反应的程度与被吸收的光子总数或辐照剂量成正比。本文结果显示，紫外线辐照血液疗法可提高血浆-SH的水平、缩小脑缺血病灶的面积，另2种光辐照血液疗法的作用不明显，可能与紫光和绿光光子的能量不同有关。
, 百拇医药
本文为“八五”国家科技攻关项目(批准号：85-915-02-09) 参考文献
1 张晓声. 自血紫外线照射回输后对红细胞的作用机制. 国外医学输血及血液学分册, 1991，14(1):25
2 粟秀初, 吴保仁, 乔长义, 等. 经紫外线辐射充氧自血输入疗法治疗4例脑血管病的体会. 中国神经精神疾病杂志, 1988,14:68
3 石秉霞, 辛 萍. 低能量氦氖激光照射对超氧化物歧化酶水平影响的临床研究. 中国光电医学杂志, 1994,2:72
4 石秉霞, 徐建林, 郭云良, 等. 光化学脑梗塞动物模型建立的实验观察.青岛医学院学报, 1995,31(2):90
5 顾天爵主编. 生物化学. 第4版. 北京:人民卫生出版社, 1995.4～5
(1998-03-05收稿 1998-12-21修回), 百拇医药
单位：青岛医学院脑血管病研究所(青岛 266003)
关键词：紫外线疗法；光；脑梗塞；兔
齐鲁医学杂志990101 【摘要】 ①目的 探讨紫外线、紫光和绿光辐照血液疗法对兔光化学脑梗塞的治疗作用。②方法 利用8只光化学脑梗塞家兔模型，观察不同波长的光辐照血液疗法对脑梗塞的疗效。③结果 紫外线辐照血液疗法可显著提高脑梗塞家兔血浆巯基(-SH)水平(F＝8.63，P<0.05)，缩小脑梗塞缺血性病灶面积(F＝8.53，P<0.05)；紫光和绿光辐照血液疗法对上述指标均无明显作用(F＝0.02～3.56，P>0.05)；3种波长之间无明显协同作用。④结论 紫外线辐照血液疗法可用于治疗缺血性脑血管病。
中国图书资料分类法分类号 R123
, 百拇医药
EFFECT OF DIFFERENT LIGHT IRRADIATION THERAPIES ON ERYTHROCYTE DEFORMABILITY AND PLASMA -SH LEVEL OF RABBIT WITH CEREBRAL INFARCTION
Guo Yunliang, Jin Liying, Wang Qiang, et al Institute of Cerebrovascular Disease,Qingdao Medical College, Qingdao 266003
【ABSTRACT】 Objective To explore the curative effects of ultraviolet, violet and green light irradiation therapies on cerebral infarction. Methods The curative effects of different light irradiation therapies on cerebral infarction were studied in 8 rabbit models with photochemical cerebral infarction. Results The ultraviolet irradiation therapy could increase the concentration of -SH in the plasma(F=8.63, P<0.05) and shrink the area of cerebral ischemia penumbra of rabbits significantly(F=8.53, P<0.05). But the other two therapies showed no significant effects (F=0.02-3.56, P>0.05). There was no synergistic effect among the three therapies. Conclusions The ultraviolet irradiation therapy could be applied in the treatment of ischemic cerebrovascular diseases.
, 百拇医药
【KEY WORDS】 ultraviolet therapy; light; cerebral infarction; rabbit
光辐照血液疗法是利用光的生物学效应激活血液内某些成分，增强血液内某些酶的活性，以达到治疗某些疾病的目的〔1〕。目前国内、外应用紫外线辐照、充氧血液疗法和低强度激光血管内照射疗法治疗缺血性脑血管病收到了较好的疗效〔2，3〕。我们采用不同波长的光辐照血液疗法对光化学脑梗塞家兔进行了治疗，以探讨紫外线、紫光和绿光辐照血液疗法对缺血性脑血管病的治疗作用及其机制。
1 材料和方法
1.1 材料
成年健康家兔8只，雌雄兼有，体质量2.5～2.8kg.利用光化学反应原理制备脑梗塞动物模型〔4〕。按三因素二水平正交试验设计分组。紫外线(253.7nm)、紫光(380nm)、绿光(540nm)分别为A，B，C三个因素，辐照剂量率0.568J.s-1/m2.每因素分不辐照(1水平)和辐照8min(2水平).见表1.
, 百拇医药
表1 三因素二水平[L8(27)]正交表 试验号
列 号
1
2
3
4
5
6
7
A
B
A×B
C
, 百拇医药
A×C
B×C
A×B×C
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
, 百拇医药
1
2
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, 百拇医药
1
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1
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5
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2
1
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1
, 百拇医药
2
6
2
1
2
2
1
2
1
7
2
2
1
1
, 百拇医药
2
2
1
8
2
2
1
2
1
1
2
1.2 治疗方法
脑梗塞动物模型制备24h后开始治疗。治疗前均经耳动脉取血分别检测红细胞变形性、血浆巯基(-SH)水平。另取正常家兔血盛于石英玻璃瓶中，加ACD液抗凝(每100mL血液加ACD液20mL)。按正交表中所列的相应条件进行紫外线、紫光和绿光辐照后，经耳缘静脉(3mL/kg体质量)输给相对应的家兔，隔日1次，10次为1个疗程。治疗结束24h后，耳动脉取血检测上述指标作对照。将脑完整取出，观察梗塞病灶的形态、颜色，测量其面积。
, 百拇医药
1.3 检测方法
1.3.1 红细胞变形性 采用BL88-C型激光衍射红细胞变形仪(天津华新医疗器械厂生产)，在一定切变力情况下利用衍射图中红细胞叠加成像原理，测量变形红细胞，以可变形的红细胞占全部红细胞的比例来表示其变形性。
1.3.2 血浆巯基水平 根据巯基化合物与DTNB试剂反应生成的2-硝基-5-巯基苯甲酸显色反应的原理，测定血浆巯基浓度，结果以μmol/L表示。
1.3.3 梗塞面积的计算 脑梗塞缺血病灶一般呈圆形、灰红色，与周围脑组织分界明显，用游标卡尺(精确至0.2mm)测量病灶直径，然后分别计算其面积(mm2)。
2 结 果
紫外线、紫光和绿光辐照血液疗法均可不同程度地提高脑梗塞家兔的红细胞变形性，但差异无显著性(F＝0.05～4.88，P>0.05)。3种光辐照血液疗法之间无明显协同作用。见表2.
, http://www.100md.com
紫外线辐照血液疗法可显著提高脑梗塞家兔血浆巯基的水平(F＝8.63，P<0.05)；紫光和绿光辐照血液疗法虽有一定的作用，但差异无显著意义(F＝1.81，3.56，P>0.05)。3种光辐照血液疗法之间无明显协同作用。见表3.
紫外线辐照血液疗法可使脑梗塞缺血病灶的面积明显缩小(F＝8.53，P<0.05)；紫光和绿光辐照血液疗法对其均无明显作用(F＝0.02,1.89，P均>0.05)；3种光辐照血液疗法之间无明显协同作用。见表4.
表2 光辐照血液疗法对红细胞变形性的影响 变异来源
离均差平方和
v
均方
F
, 百拇医药
P
A(紫外线)
0.003 9
1
0.003 9
4.88
>0.05
B(紫光)
0.000 4
1
0.000 4
0.05
>0.05
, http://www.100md.com
C(绿光)
0.003 3
1
0.003 3
4.13
>0.05
误差
0.003 0
4
0.000 8
合计
0.010 6
7
, 百拇医药
F0.05(1,4)=7.71
表3 光辐照血液疗法对血浆巯基水平影响(c/μmol.L-1) 变异来源
离均差平方和
v
均方
F
P
A(紫外线)
5 940.5
1
5 940.5
, 百拇医药
8.63
<0.05
B(紫光)
2 450.0
1
2 450.0
3.56
>0.05
C(绿光)
1 250.0
1
1 250.0
1.81
, http://www.100md.com
>0.05
误差
2 675.0
4
688.8
合计
12 315.5
7
F0.05(1,4)＝7.71
表4 光辐照血液疗法对脑梗塞缺血病灶的影响(A/mm2) 变异来源
离均差平方和
, 百拇医药 v
均方
F
P
A(紫外线)
283.22
1
283.22
8.53
<0.05
B(紫光)
62.72
1
, http://www.100md.com
62.72
1.89
>0.05
C(绿光)
0.72
1
0.72
0.02
>0.05
误差
132.78
4
33.20
, 百拇医药
合计
479.44
7
F0.05(1,4)＝7.71
3 讨 论
脑缺血再灌注过程中，由于细胞缺血、缺氧和代谢障碍，产生大量自由基和脂质过氧化物等有毒代谢产物，与核酸和蛋白质的活性基团结合，进一步影响细胞的功能，最终使细胞变性、坏死。机体内巯基化合物的-SH基团具有嗜核性，可与上述嗜电子毒性物质结合，从而避免或减少了这些有毒物质与核酸和蛋白质的结合，对细胞具有保护作用，并可促进受损细胞功能的恢复〔5〕。本文结果表明，紫外线辐照血液疗法可显著提高血浆-SH的水平，这可能是该疗法治疗缺血性脑血管病的重要机理之一。
光具有粒子性和波动性，每个光子具有一定的能量，不同波长的光子其能量是不同的。从光化反应吸收定律可知，只有被吸收的光子才能引起光化反应，即光化反应具有波长选择性。因此，不同波长的光辐照血液疗法治疗疾病的种类不尽一致，对同一种疾病的疗效也不可能相同。根据量子定律可知，光化反应过程中，每个分子只吸收一个单色光的光子而成为光化激活分子，因而光化反应的程度与被吸收的光子总数或辐照剂量成正比。本文结果显示，紫外线辐照血液疗法可提高血浆-SH的水平、缩小脑缺血病灶的面积，另2种光辐照血液疗法的作用不明显，可能与紫光和绿光光子的能量不同有关。
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本文为“八五”国家科技攻关项目(批准号：85-915-02-09) 参考文献
1 张晓声. 自血紫外线照射回输后对红细胞的作用机制. 国外医学输血及血液学分册, 1991，14(1):25
2 粟秀初, 吴保仁, 乔长义, 等. 经紫外线辐射充氧自血输入疗法治疗4例脑血管病的体会. 中国神经精神疾病杂志, 1988,14:68
3 石秉霞, 辛 萍. 低能量氦氖激光照射对超氧化物歧化酶水平影响的临床研究. 中国光电医学杂志, 1994,2:72
4 石秉霞, 徐建林, 郭云良, 等. 光化学脑梗塞动物模型建立的实验观察.青岛医学院学报, 1995,31(2):90
5 顾天爵主编. 生物化学. 第4版. 北京:人民卫生出版社, 1995.4～5
(1998-03-05收稿 1998-12-21修回), 百拇医药