牛磺酸对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用

作者：成彩莲 王晓娟 何丽娅 夏瑞明 朱汉荣 姚建华 【关键词】 ,脑保护作用

【摘要】 目的 观察牛磺酸（Tau）对大鼠急性脑缺血再灌注损伤的保护作用。 方法 采用大鼠急性不完全性脑缺血再灌注损伤模型，测定脑组织含水量、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的含量。 结果 牛磺酸能显著对抗缺血再灌注大鼠脑组织含水量、MDA含量的升高（P<0.05，P<0.01）以及SOD、GSH-Px活性的降低（P<0.05，P<0.01）。 结论 牛磺酸具有保护脑缺血再灌注性损伤的作用，机制与降低脑脂质过氧化和增强氧自由基清除酶的活性有关。

关键词 牛磺酸 缺血再灌注损伤 超氧化物歧化酶 脑保护作用

Effects of taurine on acute ischemia reperfusional brain lesion in rats

【Abstract】 Objective To observe the protective effects of taurine against acute brain lesion induced by is-chemia and reperfusional in rats.Methods The contents of water malondislehyde（MDA）and the activities of super-oxide dismutase（SOD）and glutathione peroxidase（GSH-Px）in the brain tissue of mice were measured on the cere-bral ischemia-reperfusion lesion model，which was produced by30minutes of common carotid artery ligation follow-ing60minutes and180minutes of reperfusion in rats.Results Taurine significantly antagonized the increase of water and MDA contents（P<0.05and0.01，respectively）and the attenuation of SOD and GSH-Px activities in the brain tissue of rats treated with acute ischemia-reperfusion（P<0.05and0.01，respectively）.Conclusion Tau-rine has a protective effect against cerebral lesion by ischemia and reperfusion.It is speculated that this protective ef-fect may be related to the inhibition of lipid peroxidation as well as the enhancement of SOD and GSH-Px activitives.

Key words taurine cerebral reperfusion lesion superoxide dismutase glutathione peroxidase

脑缺血再灌注损伤及药物的保护作用仍然是研究的热点，自由基和钙离子（Ca 2+ ）在缺血性脑损伤中都占有重要地位。脑缺血经治疗后恢复血流供应，发生缺血后再灌注，会产生大量自由基攻击细胞膜而造成细胞膜破裂，再次加重脑组织水肿和组织细胞坏死，从而使临床症状加重并影响转归。牛磺酸（taurine，Tau）是广泛存在于人体内的一种β-氨基酸，在神经、肌肉和腺体等可兴奋组织内含量都很高，且有广泛的生理、药理学效应。有文献报道，Tau对缺血心脏、肝脏及处于低氧状态的中枢神经系统均有保护作用 ［1～3］ 。本实验研究牛磺酸对大鼠脑缺血再灌注损伤的影响，通过测定缺血再灌注大鼠脑组织中抗氧自由基酶SOD、GSH-Px的活性和MDA的含量来研究Tau的脑保护作用及其作用机制。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 健康Wistar大鼠（武汉科技大学实验中心动物室提供）35只，雌雄不限，体重（250±50）g。

1.1.2 主要试剂及仪器 牛磺酸（Taurine，Tau，进口分装，武汉中健科技发展有限公司出品）、L-谷胱甘肽（还原型，上海伯奥生物科技有限公司出品）、四乙氧基丙烷（TEP，Fluka公司出品）、硫化巴比妥酸（TBA，SERVA公司出品）、5，5′-二硫-2-硝基苯甲酸（DTNB，Fluka公司出品），其余试剂均为市售分析纯。721W微型分光光度计（上海仪器二厂产品）、UV-2100双束紫外-可见分光光度计（北京瑞利分析仪器公司产品）。

1.2 方法

1.2.1 急性不完全性脑缺血再灌注损伤模型制备 ［4］ 采用双侧颈总动脉结扎模型。以20%乌拉坦5ml/kg腹腔注射麻醉大鼠，仰卧固定，在颈部正中作一纵向切口，暴露和仔细分离双侧颈总动脉。A1组（对照组）只在两侧颈总动脉处穿线不结扎，7只。A2组（单纯缺血组）动脉夹夹住两侧颈总动脉，持续30min，7只。A3组（脑缺血再灌注组）动脉夹夹住两侧颈总动脉，持续30min后放开两侧动脉夹，恢复血流灌注30min，7只。A4组（牛磺酸+脑缺血再灌注1h）动脉夹夹住两侧颈总动脉30min后放开，恢复血流灌注1h，7只。A5组（牛磺酸+脑缺血再灌注3h）动脉夹夹住两侧颈总动脉30min后放开，恢复血流灌注3h，7只。A4、A5组均于实验前4天开始腹腔注射牛磺酸200mg/（kg・d）。A1、A2、A3组分别注射等体积生理盐水;然后按实验分组快速断头处死大鼠，迅速于冰盘中立即取出脑组织备用 ［5］ 。

1.2.2 检测指标 （1）脑组织含水量的测定:大鼠脑组织取出后，取一半立即用冷0.9%氯化钠溶液冲洗干净，并吸干表面水分，称湿重，然后干燥至恒重，脑组织含水量=（湿重-干重）/湿重×100%。（2）脑组织MDA、SOD及GSH-Px活性测定:将另一半大鼠脑组织用冰pH7.5匀浆介质制成10%匀浆，SOD活性采用邻苯三酚自氧化法［6］ 测定，MDA含量采用TBA法 ［7］ 测定，MDA活性采用DTNB直接法［8］ 测定。结果以每毫克蛋白所含单位或摩尔浓度（u/mg或nmol/mg）表示。采用Lowry法测定脑组织蛋白。

1.2.3 统计学方法 数据均以（ˉx±s）表示，结果用t检验进行统计学处理。

2 结果

2.1 Tau对脑缺血再灌注大鼠脑组织MDA的影响 见表1。从表1可以看出，A2组（单纯缺血组）、A3组（缺血再灌注组）比A1组（对照组）MDA含量明显升高（P<0.01），而预先给牛磺酸组（A4、A5组），测MDA含量明显比A3组降低（P<0.05），但两个再灌注组之间比较无明显差异，即牛磺酸具有抗脂质过氧化的作用。

2.2 Tau对脑缺血再灌注大鼠脑组织中脑水含量的影响 从表1可知，A2、A3、A4、A5组脑组织中的脑水含量均比A1组（对照组）脑含水量增加，说明A2、A3、A4、A5组均有脑组织损伤、脑水肿存在，但程度不同。A1与A2、A3比较P<0.01，A4、A5与A3相比P<0.05，A4、A5与A3相比P<0.01，说明牛磺酸具有稳定细胞膜、明显减轻脑水肿，增加脑组织对缺血再灌注损伤的耐受性。

表1 Tau对缺血再灌注大鼠脑组织含水量和MDA的影响 （略）

注:与A1组比较， P<0.01;与A2组比较， P<0.05;与A3组比较， * P<0.05;与A4组比较， ** P<0.01

2.3 Tau对脑缺血再灌注大鼠脑组织中SOD和GSH-Px活性的影响 由表2可见，A2、A3组与A1组相比，大鼠脑组织SOD和GSH-Px活性降低（P<0.05），A4、A5组可显著提高缺血再灌注大鼠脑组织SOD和GSH-Px活性（P<0.01）。

表2 Tau对缺血再灌注大鼠脑组织SOD和GSH-Px的影响 （略）

注:与A1组比较， * P<0.05， ** P<0.01

3 讨论

脑缺血可造成脑损伤，再灌注又进一步加重损伤。这 种再灌注的损伤机制，与氧自由基的生成密切相关。Schmidley（1990年）认为氧自由基生成增加及脂质过氧化是缺血再灌注脑损伤的重要发病机制。脑缺血再灌注时，通过多种机制，使氧自由基生成增加，内源性自由基清除剂减少。因此，阻止自由基形成，阻断脂质过氧化反应是减轻脑缺血再灌注损伤的重要途径之一。有文献 ［9］ 报道大鼠反复脑缺血可引起脑组织SOD、ATPase活性降低，Ca 2+ 、MDA含量升高，造成严重的脑水肿损伤。本实验通过大鼠脑缺血再灌注模型测定大鼠脂质过氧化物代谢产生的丙二醛（MDA）含量，证明脑缺血再灌注A2、A3组产生了多量氧自由基，但加用牛磺酸组（A4、A5组）MDA的含量明显低于未用牛磺酸组（P<0.05），牛磺酸显著减少缺血脑组织中MDA的含量，说明牛磺酸具有明显的抗脂质过氧化作用，亦即通过抗自由基而减轻脑缺血再灌注损伤的作用。

本研究还以测定各组大鼠脑组织含水量的方法，显示出加用牛磺酸组（A4、A5组）比不加牛磺酸（A3）组的脑组织水肿和组织细胞损伤程度有显著差异。脑组织含水量提示，加牛磺酸组显著轻于未加牛磺酸组（P<0.01）。该结果更进一步说明牛磺酸有减轻大鼠脑缺血再灌注损伤的作用。本实验结果显示，大鼠脑缺血再灌注后大鼠脑组织SOD、GSH-Px活力下降（P<0.05），而预先给予牛磺酸后，能明显抑制由缺血引起的SOD、GSH-Px活力下降，显著提高大鼠脑组织SOD、GSH-Px活性，同时使MDA含量显著降低（P<0.01）。牛磺酸分子中所含硫基是天然的氧自由基清除剂，推测其可以通过减轻自由基对SOD结构与活性的损害发挥保护作用。

综上所述，Tau对缺血再灌注大鼠脑损伤具有一定的保护作用，其机制可能与同时可增加缺血脑组织中的SOD和GSH-Px活性，促进自由基的清除，对抗脂质过氧化损伤，从而降低脑组织MDA含量，稳定细胞膜，减轻脑水肿等抗脑缺血再灌注损伤的脑保护作用有关。

参考文献

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