实验性幼鼠脑出血后脑水份和ATP含量变化的研究
作者：张亦波 张寒芳
单位：常州市第一人民医院 邮政编码：213003
关键词：脑出血 脑水肿 三磷酸腺苷 能量代谢
江苏医药991111 摘要 目的：为了观察脑出血后，其周围脑组织的水肿和能量代谢变化情况。方法：取3天龄幼鼠新鲜未肝素化自体动脉血注入鼠尾状核，建立幼鼠脑出血模型。用干湿重法和陈克明法分别在4h、12h、24h测定出血周围脑组织水份含量和ATP含量。结果：脑出血早期(4h)有明显的脑水肿，而ATP含量到中晚期(24h)才明显下降。本研究表明，幼鼠脑出血后，出血周围组织能量代谢障碍滞后于脑组织水肿12～24h，而脑出血早期局部组织水肿在能量代谢障碍中起重要作用，脑水肿可能是能量代谢障碍进展的后果之一。
自发性颅内出血是小儿神经科常见急诊之一。由于其病死率、致残率极高，引起了妇产科和儿科医师的高度重视。本文通过立体定向颅内注射新鲜自体未肝素化动脉血建立幼鼠脑出血模型，观察各组不同时相脑出血周围组织的水份含量和ATP(三磷酸腺苷)含量，以了解脑出血后脑组织水肿、能量代谢的变化情况。
, http://www.100md.com
材料和方法
一、实验动物及分组：
取3天龄雄性Wistar鼠48只，体重8～12克，随机分为脑水份含量组和ATP含量组及假手术对照组。经立体定向仪将10μl新鲜自体未肝素化动脉血注入鼠右侧尾状核建立幼鼠出血模型[1]。断头取脑，在30秒内将脑组织置入液氮中备用。
二、脑组织水份及ATP含量的测定：
从液氮中取出的脑组织解冻后，于冠状面取血肿周围脑组织2～3块(约1mm3)，用分析天平秤(分度值0.1mg)以干湿重法测定其水份含量，取三块称重为均值。
取血肿周围组织50mg，按陈克明法用分光光度计测定ATP含量。
三、统计学处理：
, 百拇医药
数据以
±s表示，采用两组间t检验进行统计分析脑组织ATP含量和脑水份含量的相关性，采用直线相关分析。
结 果
各组脑组织水份和ATP含量的变化见附表，可见脑组织水份含量在出血后4h已明显升高(P<0.001)，随着时间推移，脑水份含量逐渐增加，至24h时未见下降趋势。脑组织ATP含量在出血后4h与假手术对照组比较无统计学意义。随着时间的推移，24h时比假手术组和出血后4h时都明显降低(P<0.01)。提示脑出血后早期，出血周围脑组织能量代谢障碍不明显，至中晚期才出现明显能量代谢障碍。
附表 脑出血后组织水份含量和ATP含量变化
, 百拇医药 水份含量
(%)
ATP含量
(10-6μmol/mg
湿重脑组织)
假手术对照组
78.15±0.3
1.55±0.29
脑出血组4h
79.69±0.28*
1.40±0.23
脑出血组12h
, 百拇医药
81.12±0.43**
1.22±0.36
脑出血组24h
81.93±0.35**
1.03±0.22**
*与假手术对照组比较P<0.01，**与脑出血组4h比较P<0.05
对出血后4、12、24小时出血周围脑组织水份含量和脑出血周围脑组织ATP含量进行相关分析，结果两组数据无明显相关性(相关系数r＝-0.413，P>0.005)。
讨 论
幼鼠脑出血模型通常采用自体血注入，微球囊充胀和胶原酶诱导三种方法。我们选用新鲜自体未肝素化动脉血注入右侧尾状核建立幼鼠脑出血模型，这一方法优点在于对脑损害的范围、程度易控制、易重复，而且可定量测定损害范围。脑出血对周围脑组织的损害范围并非只是单一的占位效应，还有来自血液中的各种蛋白质、离子和介质的作用，故该模型更接近临床。
, 百拇医药
在本实验中，我们发现脑出血形成4小时时，出血周围脑组织水份含量明显增多，已有明显水肿，但未见ATP含量明显下降，至出血后12～24小时时ATP含量才不明显下降。由此可见，脑出血后出血周围脑组织水肿的进展和ATP下降无明显相关性，脑水肿形成后并不立即引起能量代谢障碍，而是在水肿后12～24小时才发生ATP含量明显减少。
近年来关于缺血性脑损伤后脑水肿的研究报道较多，Hus[2]报道：从实验性缺血性动物模型中发现脑水肿15分钟后脑组织中ATP水平就下降31%。Sarvary[3]报道：在实验中发现脑水肿早期即有脑组织能量耗竭。这说明缺血性脑水肿早期即有能量代谢障碍。脑出血后脑水肿发生可能与出血后血肿内的血浆蛋白积聚在出血周围脑组织，脑组织胶体渗透压比较高，引起快速而持久的脑组织水肿，早期并无明显能量代谢障碍[4]。本组实验结果也发现此现象。随着出血机械性持续压迫，颅内压不断升高，介质释放渐多等因素引起了血管痉挛，脑血流量也明显降低，在出血12～24小时后，脑组织ATP含量降低，并逐渐达到高峰，出现明显脑循环、脑代谢障碍。Yang[5]等发现：脑出血后1小时出血周围脑组织血流量减少50%，4小时后恢复正常，24小时后又降至50%，从此持续下降。Yang[5]认为出血后4小时时脑血流量回升可能是脑血管自动调节，使全身血压升高来保护脑血流量，这属自身保护机制。如对脑出血不及时解除，或对早期脑水肿未能有效纠正，随着水肿时间的延长，水肿逐渐加重，颅内压增高，血管活性物质释放，作用于微血管，引起微血管痉挛，脑组织灌注量进一步减少。此外大脑对脑出血应激作用使大脑兴奋性增高，脑细胞耗氧量增加，两者矛盾激化，使脑出血周围脑组织更加缺氧，进而发展成和缺血性脑水肿相同的一系列生化变化。随着ATP酶耗竭，细胞毒性脑水肿加重，膜泵衰竭，Ca2+-ATP酶活性降低，Ca2+的转运受阻，脑细胞内Ca2+超载，产生脂代谢异常，自由基的产生。另外Ca2+介导的兴奋性神经递质释放，无氧酵解增加，使酸中毒加重，导致微血管舒缩功能麻痹，血脑屏障损害，血浆渗出，出现了血管源性水肿，这使脑血流进一步降低，最后导致脑细胞急性或慢性坏死。因此，有必要注意改善脑出血早期的脑部低灌注，采取措施减轻脑水肿，以防止能量代谢障碍。
, 百拇医药
参考文献
[1] 汤继宏，等.中华实验外科杂志 1996；13：315.
[2] Hus SS.J Physiol 1994；266(1 Pt2)：H258.
[3] Sarvary E， et al.Acta Physiol Hung 1994；82：109.
[4] Mendelow AD.Stroke 1993；24：115.
[5] Yang GY，et al.J Neurouserg 1994；81：93.
(1999年2月11日收稿 同年5月18日修回), 百拇医药
单位：常州市第一人民医院 邮政编码：213003
关键词：脑出血 脑水肿 三磷酸腺苷 能量代谢
江苏医药991111 摘要 目的：为了观察脑出血后，其周围脑组织的水肿和能量代谢变化情况。方法：取3天龄幼鼠新鲜未肝素化自体动脉血注入鼠尾状核，建立幼鼠脑出血模型。用干湿重法和陈克明法分别在4h、12h、24h测定出血周围脑组织水份含量和ATP含量。结果：脑出血早期(4h)有明显的脑水肿，而ATP含量到中晚期(24h)才明显下降。本研究表明，幼鼠脑出血后，出血周围组织能量代谢障碍滞后于脑组织水肿12～24h，而脑出血早期局部组织水肿在能量代谢障碍中起重要作用，脑水肿可能是能量代谢障碍进展的后果之一。
自发性颅内出血是小儿神经科常见急诊之一。由于其病死率、致残率极高，引起了妇产科和儿科医师的高度重视。本文通过立体定向颅内注射新鲜自体未肝素化动脉血建立幼鼠脑出血模型，观察各组不同时相脑出血周围组织的水份含量和ATP(三磷酸腺苷)含量，以了解脑出血后脑组织水肿、能量代谢的变化情况。
, http://www.100md.com
材料和方法
一、实验动物及分组：
取3天龄雄性Wistar鼠48只，体重8～12克，随机分为脑水份含量组和ATP含量组及假手术对照组。经立体定向仪将10μl新鲜自体未肝素化动脉血注入鼠右侧尾状核建立幼鼠出血模型[1]。断头取脑，在30秒内将脑组织置入液氮中备用。
二、脑组织水份及ATP含量的测定：
从液氮中取出的脑组织解冻后，于冠状面取血肿周围脑组织2～3块(约1mm3)，用分析天平秤(分度值0.1mg)以干湿重法测定其水份含量，取三块称重为均值。
取血肿周围组织50mg，按陈克明法用分光光度计测定ATP含量。
三、统计学处理：
, 百拇医药
数据以
±s表示，采用两组间t检验进行统计分析脑组织ATP含量和脑水份含量的相关性，采用直线相关分析。结 果
各组脑组织水份和ATP含量的变化见附表，可见脑组织水份含量在出血后4h已明显升高(P<0.001)，随着时间推移，脑水份含量逐渐增加，至24h时未见下降趋势。脑组织ATP含量在出血后4h与假手术对照组比较无统计学意义。随着时间的推移，24h时比假手术组和出血后4h时都明显降低(P<0.01)。提示脑出血后早期，出血周围脑组织能量代谢障碍不明显，至中晚期才出现明显能量代谢障碍。
附表 脑出血后组织水份含量和ATP含量变化
, 百拇医药 水份含量
(%)
ATP含量
(10-6μmol/mg
湿重脑组织)
假手术对照组
78.15±0.3
1.55±0.29
脑出血组4h
79.69±0.28*
1.40±0.23
脑出血组12h
, 百拇医药
81.12±0.43**
1.22±0.36
脑出血组24h
81.93±0.35**
1.03±0.22**
*与假手术对照组比较P<0.01，**与脑出血组4h比较P<0.05
对出血后4、12、24小时出血周围脑组织水份含量和脑出血周围脑组织ATP含量进行相关分析，结果两组数据无明显相关性(相关系数r＝-0.413，P>0.005)。
讨 论
幼鼠脑出血模型通常采用自体血注入，微球囊充胀和胶原酶诱导三种方法。我们选用新鲜自体未肝素化动脉血注入右侧尾状核建立幼鼠脑出血模型，这一方法优点在于对脑损害的范围、程度易控制、易重复，而且可定量测定损害范围。脑出血对周围脑组织的损害范围并非只是单一的占位效应，还有来自血液中的各种蛋白质、离子和介质的作用，故该模型更接近临床。
, 百拇医药
在本实验中，我们发现脑出血形成4小时时，出血周围脑组织水份含量明显增多，已有明显水肿，但未见ATP含量明显下降，至出血后12～24小时时ATP含量才不明显下降。由此可见，脑出血后出血周围脑组织水肿的进展和ATP下降无明显相关性，脑水肿形成后并不立即引起能量代谢障碍，而是在水肿后12～24小时才发生ATP含量明显减少。
近年来关于缺血性脑损伤后脑水肿的研究报道较多，Hus[2]报道：从实验性缺血性动物模型中发现脑水肿15分钟后脑组织中ATP水平就下降31%。Sarvary[3]报道：在实验中发现脑水肿早期即有脑组织能量耗竭。这说明缺血性脑水肿早期即有能量代谢障碍。脑出血后脑水肿发生可能与出血后血肿内的血浆蛋白积聚在出血周围脑组织，脑组织胶体渗透压比较高，引起快速而持久的脑组织水肿，早期并无明显能量代谢障碍[4]。本组实验结果也发现此现象。随着出血机械性持续压迫，颅内压不断升高，介质释放渐多等因素引起了血管痉挛，脑血流量也明显降低，在出血12～24小时后，脑组织ATP含量降低，并逐渐达到高峰，出现明显脑循环、脑代谢障碍。Yang[5]等发现：脑出血后1小时出血周围脑组织血流量减少50%，4小时后恢复正常，24小时后又降至50%，从此持续下降。Yang[5]认为出血后4小时时脑血流量回升可能是脑血管自动调节，使全身血压升高来保护脑血流量，这属自身保护机制。如对脑出血不及时解除，或对早期脑水肿未能有效纠正，随着水肿时间的延长，水肿逐渐加重，颅内压增高，血管活性物质释放，作用于微血管，引起微血管痉挛，脑组织灌注量进一步减少。此外大脑对脑出血应激作用使大脑兴奋性增高，脑细胞耗氧量增加，两者矛盾激化，使脑出血周围脑组织更加缺氧，进而发展成和缺血性脑水肿相同的一系列生化变化。随着ATP酶耗竭，细胞毒性脑水肿加重，膜泵衰竭，Ca2+-ATP酶活性降低，Ca2+的转运受阻，脑细胞内Ca2+超载，产生脂代谢异常，自由基的产生。另外Ca2+介导的兴奋性神经递质释放，无氧酵解增加，使酸中毒加重，导致微血管舒缩功能麻痹，血脑屏障损害，血浆渗出，出现了血管源性水肿，这使脑血流进一步降低，最后导致脑细胞急性或慢性坏死。因此，有必要注意改善脑出血早期的脑部低灌注，采取措施减轻脑水肿，以防止能量代谢障碍。
, 百拇医药
参考文献
[1] 汤继宏，等.中华实验外科杂志 1996；13：315.
[2] Hus SS.J Physiol 1994；266(1 Pt2)：H258.
[3] Sarvary E， et al.Acta Physiol Hung 1994；82：109.
[4] Mendelow AD.Stroke 1993；24：115.
[5] Yang GY，et al.J Neurouserg 1994；81：93.
(1999年2月11日收稿 同年5月18日修回), 百拇医药