Effect of hyperoxia liquid on spinal cord injury induced by ischemia and eperfusion in rabbits<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

巩 固¹，桑韩飞²，张英民¹，陈 敏¹，曾 毅¹，熊利泽¹，劳 宁¹
第四军医大学：¹西京医院麻醉科,²基础部药理学教研室陕西西安710033
GONG Gu¹,SANG Han-Fei²,ZHANG Ying-Min¹,CHEN Min¹,ZENG Yi¹,XIONG Li-Ze¹,LAO Ning^1
1Department of Anesthesiology,Xijing Hospital,²Department of Pharmacology,School of Basic Medicine，Fourth Military Medical University，Xi’an 710033，China

ABSTRACT

　　AIM： To study the effects of hyperoxia liquid onspinal cord injury re sulting from ischemia and reperfusion.
　　METHODS：Twenty male New Zealand white rabbits were randomly divided into two groups：control group（Group C，n=10）and hyperoxia liquid group （Group H，n=10）.The spinalcord ischemia rabbit model was made by occluding infraren alabdominal aorta for 20min. In Group H，hyperoxia liquid was administered intravenously 20min before clamping at the rate of 20ml•kg^-1•h^-1 and in Group C，saline was used in place of hyperoxia liquid. The levels of plasma TXB₂ and the 6-keto-PGF_1αwere as sayed 20min before ischmia，10min after is chmia and 20min after reperfusion. Neurological functions werescored at4，8，12，24，48h after reperfusion. All animalswere killed 48 h after reperfusion and the spinal cords werestudied histopathologically.
　　RESULTS：Twenty min after reperfusion，the level of plasma TXB₂ in Group H was lower than that in Group C（P<0.01），but the level of plasma 6-keto-PGF_1αin Group H was higher than that in Group C（P<0.01）.Neurological function scores at4，8，12，24，48h after reperfusion were higher in Group H than those in Group C（P<0.05）.Compared with Group C，less degree of in ury was seen in Group H under optical microscope 48h after reperfusion.
　　CON2CLUSION：Hyperoxia liquid can protect rabbit spinal cord injuryre sulting from ischemia and reperfusion.
　　Keywords：hyperoxia liquid；spinal cord；reperfusion injury；rabbits

引 言<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

　　脊髓缺血损伤所致瘫疾是胸腹主动脉手术后的常见并发症，发生率4%-38%^[1-4]。某些技术性和药物性防护措施均没有稳定的疗效^[1]。因此，寻找新的防护手段是一项丞待解决的课题。我们探讨高氧液能否对兔脊髓缺血再灌注损伤产生保护作用。

一、材料和方法
1. 材料
　　家兔由第四军医大学实验动物中心提供，高氧液用西安高氧医疗设备有限公司研制的“高氧医用液体治疗仪”制备，用量子化溶氧机制以生理盐水为载体，溶氧后可制成氧分压达到90～100kPa及臭氧浓度为10～20mg•L^-1的高氧液体。
2. 方法
　　成年雄性新西兰大白兔20只，体质量2～2.5kg，随机分成两组：对照组（C组，n=10）及高氧液组（H组，n=10）.H组于腹主动脉夹闭前20min 用微量泵（3M公司，Model600）以20mL•kg^-1•h^-1的速率经耳缘静脉恒速泵入高氧液，直到再灌注后20min；C组采用同样方法给予等容量生理盐水。大白兔术前禁食过夜，自由饮水。经耳缘iv20g•L^-1戊巴比妥钠20mg•kg^-1复合5g•L^-1异氟醚吸入麻醉，无菌操作下分别经耳动脉及股动脉置管以监测心率、近端动脉压及远端动脉压；普鲁卡因局麻开腹，暴露腹主动脉；在肾动脉起点以下0.5～1.0cm处用动脉夹阻断腹主动脉造成脊髓缺血，阻断20min后开放腹主动脉。夹闭腹主动脉前经耳缘静脉给予肝素400U。用烤灯维持兔体温。经兔耳动脉采血监测PaO₂，PaCO₂,分别于缺血前20min（P₂₀）、缺血10min（I₁₀）及再灌注后20min（R₂₀）自耳动脉采血3mL，用R1A 测定TXB₂ 及6-keto-PGF_1α含量,试剂盒由北京东亚免疫技术研究所提供。在缺血再灌注后4，8，12，24，48h分别对动物后肢运动功能评分^[4]：O级，完全瘫痪；1级，有微弱运动；2级，可运动，但不能行走或跳跃；3级，能行走或跳跃，但有明显共济失调；4级，正常。再灌注48h 后，处死新西兰大白兔，取脊髓腰3节段以下全部脊髓，将其浸入40g•L^-1甲醛固定，乙醇脱水，石腊包埋后切片（4μm厚），苏木精、伊红染色，光镜下观察。
　　统计学处理：计量资料以x±s表示。采用SPSS10.0软件进行重复测量资料方差分析及多重比较。对神经功能评分的组间比较用Mann-Whithey秩和检验。P<0.05有显著性差异。

二、结果

1 血浆TXB₂及6-keto-PGFF_1α含量　
　　缺血及再灌注后血浆TXB₂和6-keto-PGF_1α明显增高（P <0.01），但TXB₂增高的幅度更大，H组再灌注20min后血浆TXB₂比C组明显降低，而6-keto-PGF_1α却比C组明显增高（P<0.01，Tab 1）。
表1 　缺血及再灌注后兔血浆中血栓素B₂ 及6-酮-前列腺素F_1α含量

2 生理学参数和神经功能评分
　　两组间生理学参数的比较没有统计学意义（P>0.05，Tab 1）。缺血再灌注后4，8，12，24及48h的神经功能评分组间统计分析结果表明：H组的神经功能评分明显高于C组（Tab 2）。
表2 再灌注后兔神经功能评分


3 组织病理学观察
　　C组光镜下显示，腰膨大段脊髓有明显的改变，损伤严重，呈液化性坏死，形态正常的脊髓前角运动神经元细胞稀少，核固缩，部分核发生裂解，神经细胞周围有许多空泡形成（Fig 1A）。H组光镜下显示，与C组相比，腰膨大段脊髓组织损伤明显减轻，形态基本正常的脊髓前角运动神经元细胞较多，胞体呈多角形，核仁清晰，可见尼氏体（Fig 1B）。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

三、讨论

　　H组再灌注后4，8，12，24及48h时的神经功能评分明显高于C组；与C组相比，H组脊髓组织损伤减轻，形态基本正常的前角细胞较多。从而表明高氧液对兔脊髓缺血再灌注损伤有明显的保护作用。C组在缺血及再灌注后血浆中TXB₂ 和6-keto-PGF_1α均比缺血前明显增高，但TXB₂ 增高的幅度更大，H组在再灌注后血浆中TXB₂比C组明显降低，而6-keto-PGF_1α却比C组明显增高，这说明高氧液能够明显增高血浆中PGI₂的含量，降低TXA₂的含量，改善脊髓缺血再灌注后血浆TXA₂-PGI₂平衡失调，从而扩张脊髓微血管，改善脊髓微循环，增加脊髓区域血流量。兔脊髓缺血再灌注后14～48h出现明显的迟发性瘫痪与TXA₂生成增多有关^[5]。本实验显示，H组中的兔无一只发生迟发性瘫痪，表明高氧液对兔迟发性瘫痪有明显预防作用，可能与高氧液能够抑制TXA₂生成有关。
　　高氧液是氧气充入生理盐水制成氧分压达90～100kPa及臭氧浓度为10～20 mg•L^-1的高氧液体。临床使用安全性高^[6]。高氧液影响脊髓缺血再灌注后血浆TXA₂-PGI₂平衡的确切机制尚不明确，推测可能是O₂及O₃的联合运用能够使红细胞滤过率明显增加，血液粘滞度明显降低^[7，8]，从而加快血流速度，增加氧供。

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