氫氣吸入治療脊髓缺血再灌注損傷，劑量效應(yīng)關(guān)系研究

文章來(lái)源：admin發(fā)布日期：2023-08-26 17:19瀏覽次數(shù)：

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氫氣生物學(xué)效應(yīng)2007年奠基性研究是關(guān)于大腦缺血再灌注損傷，而脊髓和腦類似，缺血再灌注損傷也有類似情況。不過(guò)脊髓缺血后谷氨酸大量釋放導(dǎo)致的興奮毒性，是非常經(jīng)典的神經(jīng)損傷模式。記得30年前我剛讀研究生時(shí)，國(guó)際學(xué)術(shù)界對(duì)神經(jīng)元興奮毒性的研究是大熱門，比較早期就是研究脊髓損傷后谷氨酸的大量釋放。當(dāng)然研究氨基酸神經(jīng)遞質(zhì)，必需測(cè)定釋放到細(xì)胞外的濃度，因?yàn)檫@種物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)含量非常高，而細(xì)胞外濃度非常低。類似于細(xì)胞內(nèi)鉀離子一樣，細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)，如鉀離子，ATP和氨基酸，在細(xì)胞內(nèi)一般是參與代謝和維持穩(wěn)態(tài)的物質(zhì)，一旦釋放到細(xì)胞外，就會(huì)帶來(lái)非常大的信號(hào)反應(yīng)。谷氨酸是神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)最重要的興奮性遞質(zhì)，是大腦維持功能的重要基礎(chǔ)，但當(dāng)神經(jīng)興奮過(guò)度，或者神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞清除氨基酸能力不足，都可能會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元過(guò)度興奮。就好比喜極而泣，神經(jīng)元興奮本來(lái)是正常功能的基礎(chǔ)，但過(guò)度就導(dǎo)致毒性，嚴(yán)重情況下如脊髓損傷，脊髓缺血時(shí)，能導(dǎo)致神經(jīng)元興奮性壞死。本研究的基本思路就是研究，氫氣吸入對(duì)脊髓缺血損傷的保護(hù)作用，是不是和減少了谷氨酸的興奮毒性有關(guān)。而進(jìn)一步研究這種減少的分子基礎(chǔ)是不是和谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白功能被抑制有關(guān)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，情況就是這樣。氫氣吸入能抑制谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，使這種蛋白表達(dá)下降，減少谷氨酸釋放，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞。接下來(lái)的問(wèn)題是，氫氣是如何產(chǎn)生這樣的作用？

目的:通過(guò)體內(nèi)微透析法測(cè)定脊髓前角谷氨酸濃度，探討氫氣吸入對(duì)脊髓缺血再灌注損傷的治療作用及機(jī)制。

方法:雄性SD大鼠分為假手術(shù)組、單純脊髓缺血組、3%氫氣組(脊髓缺血+ 3%氫氣)、2%氫氣組(脊髓缺血+ 2%氫氣)、1%氫氣組(脊髓缺血+ 1%氫氣)、二氫鉀酸鹽組(脊髓缺血+二氫鉀酸鹽[谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-1選擇性抑制劑]+ 3%氫氣組)。氫氣吸入組在缺血前10分鐘開(kāi)始吸入氫氣。二氫氰酸氫氣體組在缺血前20分鐘給予谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-1抑制劑。免疫熒光檢測(cè)谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-1在脊髓前角的表達(dá)。

結(jié)果:3%氫氣吸入可顯著抑制脊髓缺血引起的細(xì)胞外谷氨酸的升高(P< 05)。這種效應(yīng)是按遞增順序產(chǎn)生的:1%、2%和3%。相反，預(yù)先給藥谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體-1抑制劑降低了在吸入3%氫氣時(shí)觀察到的脊髓缺血誘導(dǎo)谷氨酸升高的抑制作用。免疫熒光顯示脊髓缺血組谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體-1的表達(dá)較假手術(shù)組明顯降低，3%氫氣吸入可使谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體-1表達(dá)減弱(P <05)。

結(jié)論:我們的研究表明，吸入氫氣對(duì)脊髓缺血損傷具有濃度依賴性的保護(hù)作用，谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-1在保護(hù)脊髓損傷中具有重要作用。

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