白介素10對蛛網(wǎng)膜下腔出血所致腦血管痙攣的治療作用及機制
發(fā)布時間:2017-05-24 04:06
本文關(guān)鍵詞:白介素10對蛛網(wǎng)膜下腔出血所致腦血管痙攣的治療作用及機制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:[背景] 自發(fā)性蛛網(wǎng)膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage, SAH)是常見的臨床腦血管病,是臨床常見的急危重癥疾病之一,75%-80%由顱內(nèi)動脈瘤破裂出血引起,高發(fā)年齡為40~60歲,且未經(jīng)手術(shù)干預(yù)的破裂動脈瘤再次破裂出血風險較高,致死率及致殘率高且嚴重威脅人類生命健康,腦血管痙攣(cerebral vasospasm, CVS)為動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血后常見的最嚴重并發(fā)癥之一,發(fā)生率高達70%,也是該病具有較高致死率和致殘率的原因,其常常發(fā)生于蛛網(wǎng)膜下腔出血后數(shù)日至兩周左右,發(fā)生時顱內(nèi)血管痙攣收縮變窄,造成痙攣的腦血管所供血區(qū)域腦組織不同水平的缺血,腦組織缺血狀態(tài)可好轉(zhuǎn)或加重進展為腦梗死,進而引起機體一系列神經(jīng)組織遲發(fā)性缺血癥狀,對機體造成嚴重損傷,甚至死亡,如果能夠早期的診斷、治療腦血管痙攣,就可以阻止或者降低腦組織缺血性神經(jīng)功能損傷的程度,減少腦血管痙攣引發(fā)的并發(fā)癥,降低腦血管痙攣引起的蛛網(wǎng)膜下腔出血患者的死亡率,進而拯救患者生命。目前,每一年有很多學者報道關(guān)于腦血管痙攣的發(fā)生的可能原因,但腦血管痙攣確切的發(fā)生、發(fā)展機制尚未完全明了,因而缺乏治療腦血管痙攣的有效措施和方案,對于蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣的發(fā)生機制的種種實驗及臨床研究顯示,多種因素在其發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用,其可能的發(fā)生機制包括了蛛網(wǎng)膜下腔血凝塊的刺激、炎癥、內(nèi)皮細胞凋亡、氧化應(yīng)激反應(yīng)、蛋白激酶C通路的激活、一氧化氮信號通路的抑制和細胞膜的功能紊亂等。越來越多的證據(jù)表明炎癥反應(yīng),特別是白細胞和內(nèi)皮細胞的相互作用在蛛網(wǎng)下腔出血后的腦血管痙攣的發(fā)生發(fā)展中起到了重要的作用,蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣的大多動物實驗和臨床研究均證實顱內(nèi)痙攣血管組織存在白細胞聚集、浸潤和活化,McGirtt等通過臨床統(tǒng)計研究指出體內(nèi)白細胞數(shù)目的增加是腦血管痙攣進展過程中的一相對獨立的危險因子,當患者白細胞數(shù)大于15×109/L,發(fā)生CVS的危險性增加3倍,監(jiān)測血白細胞計數(shù)可以用來早期診斷和治療腦血管痙攣。鼠蛛網(wǎng)膜下腔出血動物模型中,單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)的表達量隨著CVS嚴重程度進展而增加,而MCP-1可以通過募集巨噬細胞促進炎癥,提示了炎癥在CVS發(fā)展過程的重要作用。Bavbek等通過動物實驗研究發(fā)現(xiàn)細胞間粘附分子(ICAM-1)單克隆抗體可以用來減輕緩解SAH后腦血管痙攣發(fā)生的嚴重程度,進一步支持細胞介導(dǎo)的免疫炎癥反應(yīng)在蛛網(wǎng)膜下腔出血后CVS發(fā)生發(fā)展過程中的作用,為細胞因子的靶向治療提供有力的證據(jù)。腫瘤壞死因子-α (TNF-α)是一種常見的炎性細胞因子,在炎癥應(yīng)當反應(yīng)級聯(lián)事件中發(fā)揮重要作,Vecchione等研究證實在蛛網(wǎng)膜下腔出血時,是否出現(xiàn)腦血管痙攣及其嚴重程度與動物體內(nèi)TNF-α的增高程度相關(guān),而且抑制TNF-α的表達可以緩解出血誘發(fā)的腦組織損傷和減輕早期腦血管痙攣的發(fā)生,提示我們可以把TNF-α作為一個防治腦血管痙攣的新的治療靶點。在此基礎(chǔ)上,Ersahin等在研究時發(fā)現(xiàn),實驗動物在模型成功后立即給予生長素,其能夠發(fā)揮抗炎效果,能夠減輕蛛網(wǎng)膜下腔出血后的腦組織氧化應(yīng)激損傷,維持機體內(nèi)氧化劑-抗氧化劑之間平衡,同時抑制促炎介質(zhì)釋放,防止由蛛網(wǎng)膜下腔出血誘發(fā)的內(nèi)源性的抗氧化劑耗盡進而發(fā)揮其抗CVS的作用,則更進一步表明炎性反應(yīng)在腦血管痙攣的發(fā)生中發(fā)揮重要作用。一項關(guān)于276名SAH病人的臨床研究證實SAH發(fā)生后炎癥激活是十分常見的,而在那些存在嚴重出血的患者炎癥反應(yīng)更常見,體內(nèi)炎癥反應(yīng)的水平高低預(yù)示了患者血管痙攣的發(fā)生和預(yù)后不良,有不少學者嘗試采用抗炎藥物治療SAH后CVS,動物及臨床研究證實這些治療取得了一定的療效,對比安慰劑和低劑量的激素,高劑量的激素可以減輕血管的收縮程度和血管壁的重構(gòu),腎上腺皮質(zhì)激素可以改善預(yù)后和降低死亡率、減少遲發(fā)性腦缺血的發(fā)生。Handa等發(fā)現(xiàn)與對照組比較,環(huán)孢素為臨床常用免疫抑制劑,實驗中發(fā)現(xiàn)其可以抑制體內(nèi)白細胞介素-2(IL-2)的轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致效應(yīng)T細胞功能障礙,環(huán)孢素治療組血管口徑的縮小程度要低一些,他克莫斯,與環(huán)孢素的作用類似,也有同樣效果,但無論是激素還是免疫抑制劑均有很大的藥物副作用,限制其在臨床上的應(yīng)用,此外炎癥反應(yīng)是一個復(fù)雜的過程,參與炎癥的細胞因子是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),因此單一的抑制某種細胞因子的療效可能是有限的,對免疫炎癥反應(yīng)進行調(diào)節(jié)及同時抑制多種促炎介質(zhì)可能可以取得很好的效果,上述眾多的研究結(jié)果提示抑制炎癥反應(yīng),可能是控制SAH導(dǎo)致的腦血管痙攣發(fā)生的新策略,抗炎治療是具有前景的。白細胞介素-10主要由體內(nèi)多種免疫活性細胞合成,能夠抑制體內(nèi)免疫反應(yīng),具有抗炎功能。正常生理狀態(tài)下,體內(nèi)IL-10濃度極低,當患感染性疾病時,體內(nèi)IL-10分泌增加,抑制其他免疫因子IL-6、IL-2、TNF-α產(chǎn)生,由于免疫炎癥反應(yīng)在蛛網(wǎng)膜下腔出血后的神經(jīng)損傷中發(fā)揮了重要作用,因此IL-10的在其中的抗炎效應(yīng)有待進一步驗證與發(fā)掘。另一方面,在蛛網(wǎng)膜下腔出血患者,體內(nèi)血凝塊能夠刺激血紅素加氧酶-1(HO-1)的表達增加,蛛網(wǎng)膜下腔的大量血紅素通過激活血紅素加氧酶-1啟動基因上的血紅素或鐵敏感位點誘導(dǎo)了HO-1的表達,該反應(yīng)能夠清除蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi)的積血,同時血紅素的分解代謝和HO-1的過表達可直接或間接地抑制炎癥連鎖反應(yīng)。血紅素氧合酶催化血紅素分解的產(chǎn)物即CO(一氧化碳)、膽綠素和游離鐵,其中一氧化碳參與體內(nèi)多種病理生理過程,能夠舒張機體血管平滑肌,是機體內(nèi)部重要的細胞調(diào)節(jié)因子,在體內(nèi)具有多種生理功能。Goebel等通過對吸入250 ppm的CO的動物模型進行研究結(jié)果提示,心肺轉(zhuǎn)流術(shù)引起的肺炎癥和功能障礙時,吸入一氧化碳能夠通過抑制腫瘤壞死因子-α和白細胞介素-1,增加體內(nèi)白細胞介素-10的表達量而發(fā)揮其抑制炎癥反應(yīng)發(fā)生。HO-1能被多種因素激活,如細胞因子(IL-10)、生長因子(TGF-β、PDGF)、血紅素、重金屬、缺氧與氧化應(yīng)激、一氧化氮及氧化劑(過氧化氫)等,但是HO-1在CVS中能否通過介導(dǎo)IL-10的作用目前尚未見報道,而IL-10對CVS的治療作用也沒有類似的研究。我們擬在日本大耳白兔蛛網(wǎng)膜下腔出血動物模型上,觀察IL-10的治療作用,并采用HO-1抑制劑鋅原卟啉來探討HO-1能否介導(dǎo)IL-10的作用。本研究的意義在于闡明IL-10在腦血管痙攣發(fā)病過程中的治療作用及相關(guān)機制,為應(yīng)用IL-10治療腦血管痙攣提供理論依據(jù)。[目的] 本研究擬在日本大耳白兔蛛網(wǎng)膜下腔出血動物模型上,通過腹腔注射給予干預(yù)藥物(白介素10和鋅原卟啉),觀測時間點為模型成功術(shù)后第五天,以兔基底動脈血管直徑大小為有無血管痙攣的判定指標,觀測IL-10的對腦血管痙攣治療作用,通過ELISA法檢測血清中炎性因子TNF-α和IL-6的水平含量借以觀察蛛網(wǎng)膜下腔出血后炎癥反應(yīng)程度,并應(yīng)用Western Blot法測定經(jīng)HO-1抑制劑ZnPP抑制后基底動脈中蛋白HO-1表達量來初步探討HO-1能否介導(dǎo)IL-10的作用以探討IL-10治療蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣的機制。[方法] 將健康清潔級日本大耳白兔(30只)隨機分為假手術(shù)組(A)、SAH組(B).SAH+IL-10組(C).SAH+ZnPP+IL-10組(D).SAH+ZnPP組(E),實驗動物均給予戊巴比妥鈉靜脈麻醉,經(jīng)枕大池二次注血法建立兔蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣動物模型,出血組按自身體重0.8ml/kg注入自體新鮮動脈血,而假手術(shù)組注入等量生理鹽水,術(shù)后C、D、E組分別經(jīng)腹腔注射給予IL-10、鋅原卟啉(Znpp),術(shù)后第5天經(jīng)ELISA法檢測血清中TNF-α、IL-6的水平含量,取基底動脈血管觀測血管直徑并經(jīng)Westerm Blot法檢測蛋白血紅素氧合酶1的表達量,血清TNF-α、IL-6、HO-1含量及基底動脈直徑以均數(shù)±標準差表示,采用SPSS 13.0軟件行統(tǒng)計分析,多樣本均數(shù)間比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA),P0.05認為統(tǒng)計學差異有顯著性。[結(jié)果] 本課題研究結(jié)果得出,日本大耳白兔蛛網(wǎng)膜下腔出血后血管痙攣模型均成功造模,假手術(shù)組(A)腦組織大體標本未見到血凝塊,SAH組(B)、SAH+IL-10組(C)、SAH+ZnPP+IL-10組(D)及SAH+ZnPP組(E)組腦組織標本均可見到枕大池蛛網(wǎng)膜均有不同程度粘連及血凝塊殘留,基底動脈及其分支被血凝塊包裹,腦組織腫脹,大體結(jié)構(gòu)無明顯變化,SAH各組基底動脈直徑比假手術(shù)組明顯縮小(P0.05)、TNF-α與IL-6含量升高(P0.05),其中基底動脈直徑在C、D組(733.94±17.28 μ m、646.11±9.79 μ m)較B、E組(595.64±10.15 μ m、532.81±17.09 μ m)增加,TNF-α和IL-6含量在C組(26.27±1.64pg/ml、58.15±1.38pg/ml).D組(43.45±1.77pg/ml.77.17±1.09pg/ml)較B組(53.56±1.27pg/ml.115.93±1.47pg/ml).E組(60.56±1.79pg/ml、136.45±1.73pg/ml)降低;假手術(shù)組腦基底動脈未檢測到HO-1蛋白,C組HO-1含量(0.446±0.019)較B、D、E(0.314±0.014、0.251±0.018、0.160±0.011)組含量增加。[結(jié)論] IL-10能夠緩解蛛網(wǎng)膜下腔出血后所致腦血管痙攣,可能通過抑制HO-1對血凝塊的降解過程中繼發(fā)p38絲裂原活化蛋白酶系統(tǒng)活化,減輕系統(tǒng)炎性反應(yīng)和細胞凋亡發(fā)揮其抗血管痙攣的作用。
【關(guān)鍵詞】:蛛網(wǎng)膜下腔出血 腦血管痙攣 白介素10(IL-10) 血紅素氧合酶1(HO-1)
【學位授予單位】:南方醫(yī)科大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:R743.34
【目錄】:
- 摘要4-9
- ABSTRACT9-17
- 1 前言17-19
- 2 材料與方法19-25
- 2.1 材料19
- 2.2 試驗方法19-24
- 2.3 統(tǒng)計學處理24-25
- 3 結(jié)果25-30
- 3.1 一般情況的變化25
- 3.2 兔腦標本及基底動脈組織學改變25-28
- 3.3 兔血清TNF-α、IL-6含量28-29
- 3.4 血紅素氧合酶1含量測定29-30
- 4 討論30-44
- 4.1 腦血管痙攣的發(fā)病機制研究30-35
- 4.2 臨床腦血管痙攣的檢查及診斷方法35-37
- 4.3 蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣的治療37-39
- 4.4 蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣的炎性反應(yīng)39-43
- 4.5 不足之處43-44
- 5 結(jié)論44-45
- 參考文獻45-52
- 綜述52-63
- 參考文獻58-63
- 攻讀學位期間成果63-64
- 致謝64-65
【共引文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 段榮軍;徐善水;;自發(fā)性蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣發(fā)生機制研究進展[J];臨床神經(jīng)外科雜志;2011年01期
2 劉e,
本文編號:389760
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