山东省潍坊市潍坊医学院附属医院急诊科 山东潍坊 261031
摘要 目的 探讨4℃高渗氯化钠右旋糖酐（HSD）复苏对心脏骤停大鼠复苏后静脉血清S100蛋白浓度以及神经功能缺损（NDS）评分的影响。方法 将30只SD大鼠制作心脏骤停动物模型，随机分为假手术组（sham组）、生理盐水复苏组（NS组）、4℃生理盐水复苏组（4℃NS组）、、高渗氯化钠右旋糖酐溶液复苏组（HSD组）、4℃ 高渗氯化钠右旋糖酐复苏组（4℃HSD组），每组6只，进行心肺复苏（CPR）即刻分别给予不同复苏液体，复苏成功后并以ELISA法测定各组ROSC后24h静脉血清S100蛋白水平及3h、12h、24h NDS值。结果 与假手术组比较，各组血清S100蛋白浓度升高，差异有显著性（P<0.01），其中4℃HSD组血清S100蛋白浓度最低，差异有统计学意义（P<0.05）。各组组间差异亦有统计学意义。4℃HSD组较NS组、4℃NS组、HSD组各时间点NDS评分均上升，差异有统计学意义（P<0.05）。结论 在心脏骤停动物模型中，与NS复苏相比，复苏即刻给予4℃HSD可以明显降低血清S100浓度，并显著提高复苏后大鼠的NDS评分。从而提示复苏即刻给予4℃HSD对复苏后大鼠有脑保护作用。
关键词 4℃高渗氯化钠右旋糖酐 脑复苏 S100蛋白 神经功能缺损评分
Abstract Objective To investigate the effects of Hypertonic sodium chloridc Dextran-40(HSD) in treating cardiac arrest rat . Methods A model of cardiac arrest rat was established in 30 SD rat. The rat was randomly divided into sham group, NS group(normal saline resuscitation group),4℃NS group(4℃ normal saline resuscitation group),HSD group(Hypertonic sodium chloridc Dextran-40 group),4℃HSD group(4℃ Hypertonic sodium chloridc Dextran-40 group) .Each group contain 6 rats. Calculating the rate of ROSC in each group. 24h after ROSC, detecting the concentration of serum S100 protein in each group. Recorded NDS at3h, 6h,12h and 24h after ROSC. Results Compared with shame group, the concentration of serum S100 protein in the rest group was much higher(P<0.01),and 4℃HSD group was significantly increased(P<0.05);There was statistical difference among 5 groups. Compared with NS group, ℃NS group and HSD group ,NDS in 4℃HTS-treated group at 3h,6h,12h,24h after ROSC increased(P<0.05). Conclusions In this model of cardiac arrest rat,CPR with 4℃HSD could decrease serum S100 protein level and raise NDS. CPR with 4℃HSD could can protect brain tissues.
Key word 4℃ Hypertonic sodium chloridc Dextran-40 cerebral resuscitation S100 protein Neurodeficit score
心脏骤停是常见的急症，在北美与欧洲每年各有大约50万人发生心脏骤停[1、2]，其中大约20%到50%可以恢复自主循环[1]。即使在恢复自主循环的病人中只有2%到15%的院外心脏骤停的病人能够存活出院。即使在存活下来的病人中仍然有40%到50%的病人会发生永久的认知力损伤，比如记忆力、注意力等[3]。心肺复苏后的神经系统障碍是影响心肺复苏成功的重要因素之一。因此CPR后的进行的神经系统保护治疗就成为复苏成功后的重要问题。本研究通过观察4℃高渗氯化钠右旋糖酐（HSD）对复苏后大鼠S-100水平的影响，旨在探讨4℃ HSD对心脏骤停复苏后大鼠脑组织的保护作用。
1 实验材料和方法
1.1 实验材料
健康、清洁型雄性SD大鼠30只，体重250 ~350g，由潍坊医学院实验动物中心提供，术前12h 禁食不禁水。大鼠血清S100蛋白ELISA试剂盒：美国Adlitteram Diagnostic Lab。
1.2 实验方法
1.2.1 麻醉和监测 戊巴比妥钠腹腔注射麻醉，仰卧位固定于手术台，监测标准肢体Ⅱ导联。气管切开置管接呼吸机。颈动脉和股静脉置管，监护仪持续监测血流动力学。完成操作后，大鼠室温下稳定10min。
1.2.2 动物模型的制作 参照经典窒息模型加以修改。稳定10分钟后，于呼气末夹闭气管插管致心搏骤停。心搏骤停的判断标准为:①有创血压监测显示动脉搏动波消失且MAP<25mmHg(1 mmHg= 0.133kPa) ②心电图示一直线、心室颤动或电机械分离。
在夹毕气管8分钟后开始进行心肺复苏。开放气道，呼吸机控制通气，通气频率90次/分，吸/呼比 1：1.5。同时行人工胸外按压，频率200次/分，按压深度为大鼠胸廓前后径的1/3，快速静注肾上腺素。复苏过程中连续监测平均动脉压、心率、心电图。持续抢救30分钟以上自主循环仍不能恢复则终止抢救。
自主循环恢复标准为：出现室上性节律(包括窦性、房性或交界性心律)伴有平均动脉压>20mmHg持续15min以上。复苏成功标准：自主循环恢复时间长于30min。
1.2.3 动物分组 实验动物随机分为5组，每组6只。在进行常规心肺复苏时分别给予不同的复苏液体，根据给予液体不同分为5组：sham组（假手术组）、NS组（生理盐水复苏组）、4℃NS组（4℃生理盐水复苏组）、HSD组（高渗氯化钠右旋糖酐溶液复苏组）、4℃HSD组（4℃ 高渗氯化钠右旋糖酐复苏组）。假手术组仅接受置管、麻醉和肝素抗凝。
1.2.4 观察指标 ①静脉血清S100 蛋白水平：假手术组于稳定后24小时，其余组ROSC后24小时麻醉开腹，腔静脉采血，3000rpm离心10分钟，移取血清EB管分装-20℃保存，应用ELISA法测定各组ROSC后24小时的血清S100蛋白的浓度。②NDS（Neurodeficit Score神经功能缺损评分）值：测定复苏成功后24h大鼠的NDS值。
1.3 统计学分析
所有计量数据采用表示，应用SPSS 17.0 统计软件进行统计分析，组间数据的比较采用单因素方差分析（ANOVA）。以p<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 静脉血清S100蛋白浓度
与sham组比较，各组血清S100蛋白浓度升高，差异有显著性（P<0.01）。4℃HSD组血清S100蛋白浓度最低，差异有统计学意义。见表1。
2.2 各组NDS评分
对各组用大鼠进行NDS评分（评分标准见表1），sham组大鼠，各时间点均高于其他各组且有统计学意义（P<0.01）。ROSC后3h及6h， 4℃HSD组高于其他组，且有统计学意义（P<0.05）。ROSC后 12h及24h， 4℃HSD组评分高于其他组，且有统计学意义（P<0.01）。 见表2。
3 讨论
高渗氯化钠右旋糖酐（HSD）由6%的右旋糖酐和7.5%的氯化钠组成，高渗氯化钠应用于临床是在1980年由Velasco等[4]首次提出，最初被应用于治疗严重失血性休克的动物实验。Nakayama等 [5]建立的羊失血性休克的模型中也证实高渗氯化钠能通过扩充血容量、增加心输出量、减弱外周阻力而显著改善循环功能，但只能维持30至60分钟[6]。与右旋糖酐联合应用不仅能使高渗氯化钠作用更持久，同时右旋糖酐本身还可能存在有益的免疫调节效应[7]。高渗氯化钠右旋糖酐已被证实能提高休克、脑外伤患者的生存率，逆转血液动力学、激素水平、代谢方面的异常[8]，能降低颅脑外伤后升高的颅内压起到神经保护作用[9]。
血清S100蛋白浓度S100是一类能与钙、锌结合的酸性蛋白质家族，脑内生理量的S100主要由星形胶质细胞产生，作用于神经元及其周围生长环境，S100的表达需要在一定的生理阈值范围内才能维持正常的生理功能，它的病理和生理效应受其浓度的精确调节：低浓度具有神经营养和保护作用，高浓度可引起神经元变性和诱导细胞凋亡[10]，其过量表达在脑缺血神经细胞损伤的病理进程中起着重要的作用[11]。Wainwright等[12]证实S100蛋白的过量表达与急性脑损伤具有直接关系，将增加大脑对缺血缺氧损伤的易感性。此外，过量表达的S100蛋白会导致一氧化氮浓度升高过量，而过高的一氧化氮具有神经毒性，通过对大分子特别是DNA的修饰，亦可导致神经元凋亡和坏死[13]。心搏骤停后血清中S100含量升高，是因为低氧使胶质细胞的细胞膜完整性遭到破坏，释放S100蛋白进入脑脊液，同时缺氧还造成血脑屏障受损，而血脑屏障通透性增高使S100蛋白通过血脑屏障进入血液，血清中S100蛋白浓度升高，其升高程度与脑损伤程度以及预后有正相关性，目前认为S100可作为心脏骤停后脑损伤早期诊断及预后评价的指标[14]。
在本试验中，复苏即刻给与4℃HSD较其他各组血清S100蛋白水平明显降低。由此可以推断，复苏后即刻给予4℃HSD可以在心脏骤停后早期发挥脑保护作用。
NDS(神经功能缺损评分)是全面反映人和动物神经病学功能的检查项目之一，在动物实验中多用NDS评分法模拟临床神经病学评估，分值越高表示神经功能恢复越好。NDS与动物存活率及组织病理学损伤程度直接相关。本实验中CPR后大鼠活动减少，意识水平下降，呼吸困难，脑干反射减退，运动感觉异常，整体NDS评分降低。ROSC后各实验组NDS评分明显降低，之后逐渐升高。ROSC后各时间点，4℃HSD组NDS评分均高于其他各组，且有统计学意义。由此可见复苏后即给予4℃HSD可以改善脑复苏的预后，有助于复苏后脑功能的恢复。
综上所述，在大鼠的心脏骤停模型中，复苏即刻给予4℃HSD可以明显降低血清S100浓度，并显著提高复苏后大鼠的NDS评分。从而提示复苏即刻给予4℃HSD对复苏后大鼠有脑保护作用。至于4℃HSD的作用机制，以及应用于临床时的给药间隔、给药途径等仍需进一步研究。
参考文献
1. Bo¨ ttiger BW, Grabner C, Bauer H, Bode C, Weber T, Motsch J,Martin E. Long term outcome after out-of-hospital cardiac arrest with physician staffed emergency medical services: theUtstein style applied to a midsized urban/suburban area.Heart 2017;82:674–9
2. Peberdy MA, Kaye W, Ornato JP, Larkin GL, Nadkarni V,Mancini ME, Berg RA, Nichol G, Lane-Trultt T. Cardiopulmonary resuscitation of adults in the hospital: a report of 14 720cardiac arrests from the National Registry of Cardiopulmonary Resuscitation. Resuscitation 2013;58:297–308
3. Van Alem AP, de Vos R, Schmand B, Koster RW. Cognitiveimpairment in survivors of out-of-hospital cardiac arrest. Am Heart J 2014;148:416–21
4. Velasco IT,Pontieri V,Rocha e Silva,et al.Hyperosmotic NaCl and severe hemorrhagic shock[J].Am J Physiol,2017,239(5):H664–673.
5. Nakayama S,Sibley L,Gunther RA,et al.Small-volume resuscitation with hypertonic saline(2,400 mOsm/liter)during hemorrhagic shock[J].Circ Shock,2015,13(2):149–159.
6. Jarvela K,Koskinen M,Kaukinen S,et al.Effects of hypertonic saline(7.5%)on extracellular fluid volumes compared with normal saline(0.9%)and 6%hydroxyethyl starch after aortocoronary bypass graft surgery[J].J Cardiothorac Vasc Anesth,2016,15(2):210–215.
7. Menger MD,Thierjung C,Hammersen F,et al.Dextran vs.hydroxyethylstarch in inhibition of postischemic leukocyte adherence in striated muscle[J].Circ Shock,2015,41(4):248-255.
8. Dubick MA,Wade CE.A review of the efficacy and safety of 7.5%NaCl/6%dextran 70 in experimental animals and in humans[J].J Trauma,2016,36(3):323-330.
9. Huang SJ,Chang L,Han YY,et al.Efficacy and safety of hypertonic saline solutions in the treatment of severe head injury[J].Surg Neurol,2016,65(6):539-546.
10. Rothermundt M,Peters M,Prehn JH,et al.S100βin brain damage and neurodegeneration[J].Microsc Res Tech,2013,60(6):614-632.
11. Muramatsu Y,Kurosaki R,Kato H,et al.Effect of pitavastatin against expression of S100beta protein in the gerbil hippocampus after transient cerebral ischemia[J].Acta PhysiolScand,2014,182(1):95-107.
12. Wainwright MS,Craft JM,Griffin WS,et al.Increased susceptibility of S100B transgenicmice to perinatal hypoxia-ischemia[J].Ann Neurol,2014,56(1):61-67.
13. Love S.Oxidative stress in brain ischemia[J].Brain Pathol,2014,9(1):119-131.
14. Ali MS,Harmer M,Vaughan R.Serum S100 protein as a marker of cerebral damageduring cardiac surgery[J].B r J A naesth,2016,85(2):287-298.
论文作者:孙欣 李来传 陈京霞 史有奎 贾海燕 王传雷
论文发表刊物:《临床医学教育》2018年9期
论文发表时间:2018/10/19
标签：右旋糖酐论文; 血清论文; 氯化钠论文; 蛋白论文; 大鼠论文; 浓度论文; 统计学论文; 《临床医学教育》2018年9期论文;