兴奋性氨基酸受体拮抗剂右甲吗喃对创伤性脑水肿作用的实验研究
作者：毛小林 李栓德 魏学忠 许在华 王咸昌
单位：毛小林 李栓德 王咸昌：解放军第三医院神经外科，陕西 宝鸡 721004；魏学忠 许在华：沈阳军区沈阳总医院神经外科，沈阳 110015
关键词：脑水肿；兴奋性氨基酸受体；右甲吗喃
兴奋性氨基酸受体拮抗剂右甲吗喃对创伤性脑水肿 作用的实验研究 摘要：目的：探讨兴奋性氨基酸受体非竞争性拮抗剂右甲吗喃对创作性脑水肿的防治作用。方法：于大鼠脑损伤前30 min、伤后10 min及2 h腹腔注射右甲吗喃(10 mg.kg-1)，伤后6 h测定半球脑含水量，并进行统计学分析。结果：与盐水对照组比较，伤前及伤后10 min治疗组伤侧半球脑含水量下降有非常显著差异(P<0.01)，而伤后2 h则无显著差异(P>0.05)。伤前与伤后10 min治疗组之间比较有非常显著差异(P<0.01)。结论：右甲吗喃对脑损伤后脑水肿具有防治作用。
, 百拇医药
中图分类号：R 742.7 文献标识码：A 文章编号：1007-8622(1999)04-0280-02
Experimental study on effects of excitatory amino acids receptor antagonist dextromethorphan on traumatic brain edema
MAO Xiao-lin,LI Shuan-de,WEI Xue-zhong,et al.
(Department of Neurosurgery,The 3rd Hospital,PLA,721004)
Abstract:Purpose:To study the effects of excitatory amino acids receptor noncompetitive antagonist-dextromethorphan(DM)on the traumatic brain edema.Methods:10 mg.kg-1 DM was injected intra-abdominally 30 min before and 10 min,2 h after injury in male Wistar's rats with traumatic brain edema,and then the water contents of the injured hemispheres were measured 6 h postinjury.Results:Compared with controls which were injected with normal saline,the water contents of injured hemispheres were significantly decreased in rats treated with DM before and 10 min after injury (P<0.01)，but those of 2 h later DM treating group hadn't obvious decreasing(P>0.05),and there were very significant differences(P<0.01)between those data respectively belong to preinjury and 10 min postinjury DM treating groups.Conclusion:DM can prevent and treat traumatic brain edema.
, 百拇医药
Key words:Brain edema;Excitatory amino acids receptor;Dextromethorphan
颅脑损伤后大量释放的兴奋性氨基酸(EAA)是触发和加重继发性脑损伤的重要因素。近年研究证实EAA受体非竞争性拮抗剂右甲吗喃(DM)对缺血性脑损伤具有保护作用[1]，而对创伤性脑水肿的作用尚少有报道。本文报告了DM对创伤性脑水肿的作用，并就其机理作了初步探讨。
1 材料与方法
1.1 实验动物和分组：健康雄性wistar's大鼠35只，体重230～280 g，随机分为假伤组、盐水对照组、伤前30 min治疗组、伤后10 min治疗组、伤后2 h治疗组，每组7只。
1.2 动物脑损伤模型制备及给药方法： 参照Feeney[2]落体脑损伤模型略行改良作为本实验模型。实验动物用3%戊巴比妥钠(40 mg.kg-1.ip)麻醉。按2 000 g.cm(50 g×40 cm)打击造成左顶叶脑损伤。假伤组仅暴露硬膜而不致脑损伤。DM治疗组按10 mg.kg-1.ip给予0.4%DM生理盐水溶液，盐水对照组致伤后按等容积DM溶液剂量腹腔注射生理盐水。
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1.3 样本采集及半球脑含水量测定：各组大鼠按分组处置后6 h活杀取脑，去除嗅脑、小脑后于正中切开二半球，立即用万分之一的分析天平分别称重。然后置于95～100℃烘箱烘至恒重(二次称干重相差<0.01 mg)。按Elloit 公式计算百分含水量(Am J Physiology,1949,157:122)：半球脑含水量(%)＝(湿重-干重)/湿重×100%得出数值进行t检验统计学分析。
2 结果
各脑创伤组伤侧半球脑增加较假伤组有非常显著差异(P<0.01)。伤前30 min及伤后10 min治疗组伤侧半球脑含水量下降较盐水组有非常显著差异(P<0.01)；伤后2 h治疗组与盐水组比较无显著差异(P>0.05)。伤前30 min治疗组与伤后10 min组比较有非常显著差异(P<0.01)，伤后10 min与2 h治疗组比较有非常显著差异(P<0.01)。右侧半球脑含水量各组比较无显著差异(P>0.05)，结果见表1。
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表1 各组半球脑含水量(
±s)%(n＝7)
组 别
左半球脑含水量%(伤侧)
右半侧含水量%
假伤组
77.5315±0.1183
77.5603±0.1324
盐水对照组
79.7638±0.1569**
, 百拇医药
77.6237±0.2314
伤前30 minDM组
78.2046±0.1213**＃＃
77.6336±0.1264
伤后10 minDM组
78.6969±0.1281**＃＃※※
77.6351±0.1363
伤后2 hDM组
79.6562±0.1629**※※
77.6116±0.1736
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注:**P<0.01 与假伤组比较，＃＃P<0.01 与盐水组比较，※※ P<0.01 与临近上组比较
3 讨论
创伤性脑水肿的形成是一种有很多因素参与的复杂的病理生理过程，而脑水肿直接影响到创伤性脑损伤的预后。EAA是脑内主要的兴奋性神经递质，对维持正常的生理功能具有重要作用。研究证实EAA是通过其特异的受体，主要是N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)受体而发挥神经递质作用的。脑损伤实验显示[3]，脑损伤时即刻有大量EAA释放，使损伤局部浓度骤然升高，过度刺激神经组织细胞膜上的NMDA受体，使受体的离子通道开放，导致细胞肿胀、变性坏死。因而目前认为EAA是触发和加重继发性脑损伤的重要原因之一，为此研究EAA受体拮抗剂对脑损伤的影响对于防治脑损伤具有重要的意义。
目前已经证实DM为一种高选择、高效能、极易吸收和透过血脑屏障、低毒性的NMDA受体非竞争性拮抗剂[4]。实验证实DM可减轻脑水肿及神经细胞的损伤[5]，并且已经临床应用于治疗脑梗塞等中枢神经系统疾病[6]。创伤性脑损伤EAA是通过以下二种途径形成脑水肿的[7]：①脑损伤释放的EAA作用于神经细胞、胶质细胞膜上的NMDA受体，使离子通道开放，Na、Cl-、Ca2等离子内流，随之水分也进入，同时细胞内Ca2超载，导致线粒体发生损害，形成细胞毒性脑水肿；②EAA作用于毛细血管内皮细胞上的受体，使内皮细胞发生水肿、变性，进而血脑屏障功能障碍，形成血管源性脑水肿。
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本实验于脑创伤前及伤后不同时间应用DM，观察其对大鼠创伤性脑水肿的作用。实验结果显示：DM对创伤性脑水肿具有防治作用。我们认为是通过以下二个方面起效的：①DM直接作用于毛细血管内皮细胞、神经细胞和胶质细胞上的NMDA受体，阻滞EAA毒性作用，使血管源性及细胞毒性脑水肿均得以减轻；②DM通过抑制创伤部位的EAA释放[8]EAA含量下降，使创伤性脑水肿减轻。同时这一结果又与脑创伤后EAA释放及DM作用特点相关：创伤后EAA大量释放，其特点是伤后10 min达峰值，以后浓度渐降低，至2 h其浓度已趋于正常；而DM于用药后在极短的时间内即能产生作用，因此伤前用药可最大效应地抑制EAA的释放及由此释放所引起的毒性作用，因而其控制脑水肿最有效；同样由于伤后EAA释放的特点，伤后10 min治疗组亦能够很好地控制脑水肿；而伤后2 h治疗组由于此时EAA所致损伤已经形成，所以不能有效控制脑水肿。
本实验结果表明：NMDA受体非竞争性拮抗剂DM对创伤性脑水肿具有防治作用。但是关于DM于创伤性脑损伤后非急性期应用是否有效尚有待于进一步的研究探讨。
, 百拇医药
作者简介：毛小林(1963-)，男，硕士，主治医师
参考文献：
[1]Steinberg GK, George CP,Delapaz R, et al.Dextromethorphan protects against cerebral injury following transient focal ischemia in rebbits[J].Stroke,1988,19:1112-1118.
[2]Feeney DM,Boyeson MG,Linn RT, et al.Responses to cortical in injury:1. Methodology and local effects of contusions in the rat [J].Brain Res,1981,211：67-77.
, 百拇医药 [3]Faden AI,Dmediuk P, Panter SS,et al.The role of excitatory amino acids and NMDA receptors in tramatic brain injury [J].Scince,1989,244:798-800.
[4]Kemp JA,Foster AC,Wong EHF.Non-competitive antagonist of excitatory amino acids receptor[J].Trends Neurosci,1987,10:294-298.
[5]Chio DW.Koh J, Peters S.Pharmacology of glutamate neurtoxicity in cortical cell culture:attenuation by NMDA antagonists[J].J Neurosci,1988,8:185-196.
, 百拇医药
[6]Hollands D,Pradas J,Kaplan R,et al.High dose dextromethorphan in amyotrophic lateral sclerosis:phase 1 safety and pharmacokinetic studies[J].Ann Neurol,1994,36:920-924.
[7]Koenig H,Trout JJ,Goldstone AD, et al.Capillary NMDA receptors regulate blood-brain barrier function and breakdown[J].Brain Res,1992,588:297-303.
[8]Panter SS, Faden AI.Pretreatment with NMDA natagonists limits release of excitatory amino acids following traumatic brain injury[J].Neuroscilett,1992,136:165-168.
收稿日期：1999-04-15, http://www.100md.com
单位：毛小林 李栓德 王咸昌：解放军第三医院神经外科，陕西 宝鸡 721004；魏学忠 许在华：沈阳军区沈阳总医院神经外科，沈阳 110015
关键词：脑水肿；兴奋性氨基酸受体；右甲吗喃
兴奋性氨基酸受体拮抗剂右甲吗喃对创伤性脑水肿 作用的实验研究 摘要：目的：探讨兴奋性氨基酸受体非竞争性拮抗剂右甲吗喃对创作性脑水肿的防治作用。方法：于大鼠脑损伤前30 min、伤后10 min及2 h腹腔注射右甲吗喃(10 mg.kg-1)，伤后6 h测定半球脑含水量，并进行统计学分析。结果：与盐水对照组比较，伤前及伤后10 min治疗组伤侧半球脑含水量下降有非常显著差异(P<0.01)，而伤后2 h则无显著差异(P>0.05)。伤前与伤后10 min治疗组之间比较有非常显著差异(P<0.01)。结论：右甲吗喃对脑损伤后脑水肿具有防治作用。
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中图分类号：R 742.7 文献标识码：A 文章编号：1007-8622(1999)04-0280-02
Experimental study on effects of excitatory amino acids receptor antagonist dextromethorphan on traumatic brain edema
MAO Xiao-lin,LI Shuan-de,WEI Xue-zhong,et al.
(Department of Neurosurgery,The 3rd Hospital,PLA,721004)
Abstract:Purpose:To study the effects of excitatory amino acids receptor noncompetitive antagonist-dextromethorphan(DM)on the traumatic brain edema.Methods:10 mg.kg-1 DM was injected intra-abdominally 30 min before and 10 min,2 h after injury in male Wistar's rats with traumatic brain edema,and then the water contents of the injured hemispheres were measured 6 h postinjury.Results:Compared with controls which were injected with normal saline,the water contents of injured hemispheres were significantly decreased in rats treated with DM before and 10 min after injury (P<0.01)，but those of 2 h later DM treating group hadn't obvious decreasing(P>0.05),and there were very significant differences(P<0.01)between those data respectively belong to preinjury and 10 min postinjury DM treating groups.Conclusion:DM can prevent and treat traumatic brain edema.
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Key words:Brain edema;Excitatory amino acids receptor;Dextromethorphan
颅脑损伤后大量释放的兴奋性氨基酸(EAA)是触发和加重继发性脑损伤的重要因素。近年研究证实EAA受体非竞争性拮抗剂右甲吗喃(DM)对缺血性脑损伤具有保护作用[1]，而对创伤性脑水肿的作用尚少有报道。本文报告了DM对创伤性脑水肿的作用，并就其机理作了初步探讨。
1 材料与方法
1.1 实验动物和分组：健康雄性wistar's大鼠35只，体重230～280 g，随机分为假伤组、盐水对照组、伤前30 min治疗组、伤后10 min治疗组、伤后2 h治疗组，每组7只。
1.2 动物脑损伤模型制备及给药方法： 参照Feeney[2]落体脑损伤模型略行改良作为本实验模型。实验动物用3%戊巴比妥钠(40 mg.kg-1.ip)麻醉。按2 000 g.cm(50 g×40 cm)打击造成左顶叶脑损伤。假伤组仅暴露硬膜而不致脑损伤。DM治疗组按10 mg.kg-1.ip给予0.4%DM生理盐水溶液，盐水对照组致伤后按等容积DM溶液剂量腹腔注射生理盐水。
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1.3 样本采集及半球脑含水量测定：各组大鼠按分组处置后6 h活杀取脑，去除嗅脑、小脑后于正中切开二半球，立即用万分之一的分析天平分别称重。然后置于95～100℃烘箱烘至恒重(二次称干重相差<0.01 mg)。按Elloit 公式计算百分含水量(Am J Physiology,1949,157:122)：半球脑含水量(%)＝(湿重-干重)/湿重×100%得出数值进行t检验统计学分析。
2 结果
各脑创伤组伤侧半球脑增加较假伤组有非常显著差异(P<0.01)。伤前30 min及伤后10 min治疗组伤侧半球脑含水量下降较盐水组有非常显著差异(P<0.01)；伤后2 h治疗组与盐水组比较无显著差异(P>0.05)。伤前30 min治疗组与伤后10 min组比较有非常显著差异(P<0.01)，伤后10 min与2 h治疗组比较有非常显著差异(P<0.01)。右侧半球脑含水量各组比较无显著差异(P>0.05)，结果见表1。
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表1 各组半球脑含水量(
±s)%(n＝7)组 别
左半球脑含水量%(伤侧)
右半侧含水量%
假伤组
77.5315±0.1183
77.5603±0.1324
盐水对照组
79.7638±0.1569**
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77.6237±0.2314
伤前30 minDM组
78.2046±0.1213**＃＃
77.6336±0.1264
伤后10 minDM组
78.6969±0.1281**＃＃※※
77.6351±0.1363
伤后2 hDM组
79.6562±0.1629**※※
77.6116±0.1736
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注:**P<0.01 与假伤组比较，＃＃P<0.01 与盐水组比较，※※ P<0.01 与临近上组比较
3 讨论
创伤性脑水肿的形成是一种有很多因素参与的复杂的病理生理过程，而脑水肿直接影响到创伤性脑损伤的预后。EAA是脑内主要的兴奋性神经递质，对维持正常的生理功能具有重要作用。研究证实EAA是通过其特异的受体，主要是N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)受体而发挥神经递质作用的。脑损伤实验显示[3]，脑损伤时即刻有大量EAA释放，使损伤局部浓度骤然升高，过度刺激神经组织细胞膜上的NMDA受体，使受体的离子通道开放，导致细胞肿胀、变性坏死。因而目前认为EAA是触发和加重继发性脑损伤的重要原因之一，为此研究EAA受体拮抗剂对脑损伤的影响对于防治脑损伤具有重要的意义。
目前已经证实DM为一种高选择、高效能、极易吸收和透过血脑屏障、低毒性的NMDA受体非竞争性拮抗剂[4]。实验证实DM可减轻脑水肿及神经细胞的损伤[5]，并且已经临床应用于治疗脑梗塞等中枢神经系统疾病[6]。创伤性脑损伤EAA是通过以下二种途径形成脑水肿的[7]：①脑损伤释放的EAA作用于神经细胞、胶质细胞膜上的NMDA受体，使离子通道开放，Na、Cl-、Ca2等离子内流，随之水分也进入，同时细胞内Ca2超载，导致线粒体发生损害，形成细胞毒性脑水肿；②EAA作用于毛细血管内皮细胞上的受体，使内皮细胞发生水肿、变性，进而血脑屏障功能障碍，形成血管源性脑水肿。
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本实验于脑创伤前及伤后不同时间应用DM，观察其对大鼠创伤性脑水肿的作用。实验结果显示：DM对创伤性脑水肿具有防治作用。我们认为是通过以下二个方面起效的：①DM直接作用于毛细血管内皮细胞、神经细胞和胶质细胞上的NMDA受体，阻滞EAA毒性作用，使血管源性及细胞毒性脑水肿均得以减轻；②DM通过抑制创伤部位的EAA释放[8]EAA含量下降，使创伤性脑水肿减轻。同时这一结果又与脑创伤后EAA释放及DM作用特点相关：创伤后EAA大量释放，其特点是伤后10 min达峰值，以后浓度渐降低，至2 h其浓度已趋于正常；而DM于用药后在极短的时间内即能产生作用，因此伤前用药可最大效应地抑制EAA的释放及由此释放所引起的毒性作用，因而其控制脑水肿最有效；同样由于伤后EAA释放的特点，伤后10 min治疗组亦能够很好地控制脑水肿；而伤后2 h治疗组由于此时EAA所致损伤已经形成，所以不能有效控制脑水肿。
本实验结果表明：NMDA受体非竞争性拮抗剂DM对创伤性脑水肿具有防治作用。但是关于DM于创伤性脑损伤后非急性期应用是否有效尚有待于进一步的研究探讨。
, 百拇医药
作者简介：毛小林(1963-)，男，硕士，主治医师
参考文献：
[1]Steinberg GK, George CP,Delapaz R, et al.Dextromethorphan protects against cerebral injury following transient focal ischemia in rebbits[J].Stroke,1988,19:1112-1118.
[2]Feeney DM,Boyeson MG,Linn RT, et al.Responses to cortical in injury:1. Methodology and local effects of contusions in the rat [J].Brain Res,1981,211：67-77.
, 百拇医药 [3]Faden AI,Dmediuk P, Panter SS,et al.The role of excitatory amino acids and NMDA receptors in tramatic brain injury [J].Scince,1989,244:798-800.
[4]Kemp JA,Foster AC,Wong EHF.Non-competitive antagonist of excitatory amino acids receptor[J].Trends Neurosci,1987,10:294-298.
[5]Chio DW.Koh J, Peters S.Pharmacology of glutamate neurtoxicity in cortical cell culture:attenuation by NMDA antagonists[J].J Neurosci,1988,8:185-196.
, 百拇医药
[6]Hollands D,Pradas J,Kaplan R,et al.High dose dextromethorphan in amyotrophic lateral sclerosis:phase 1 safety and pharmacokinetic studies[J].Ann Neurol,1994,36:920-924.
[7]Koenig H,Trout JJ,Goldstone AD, et al.Capillary NMDA receptors regulate blood-brain barrier function and breakdown[J].Brain Res,1992,588:297-303.
[8]Panter SS, Faden AI.Pretreatment with NMDA natagonists limits release of excitatory amino acids following traumatic brain injury[J].Neuroscilett,1992,136:165-168.
收稿日期：1999-04-15, http://www.100md.com