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目的:研究虾青素(Astaxanthin,AST)对脓毒症大鼠脑的保护作用,并探究可能的作用机制。方法:48只健康清洁级雄性SD大鼠,按随机数字法分为4组,每组12只,分别为假手术组(sham)、脓毒症组、虾青素组和溶剂组(二甲基亚砜,DMSO),各组按不同观察时间点再分为12h和24h两个亚组,剔除未存活到观察时间点的大鼠,补充数量,保证每个亚组最后有6只存活大鼠。脓毒症、虾青素和溶剂组均采用盲肠结扎穿刺法(CLP)制备脓毒症模型,sham组只做剖腹盲肠探查。于造模成功后10分钟内所有大鼠均立即皮下注射生理盐水(3ml/100g)液体复苏,虾青素组通过灌胃治疗(50mg/kg),溶剂组给予相同体积的DMSO。各亚组分别于12h和24h采集血液和脑组织标本,采用ELISA法检测血清TNF-α、IL-6、NF-κB、NSE及S100B蛋白水平,采用比色法检测脑组织MDA水平及SOD活力。右侧脑组织称取湿重和干重,并计算含水量。左侧脑组织甲醛固定、HE染色后在光学显微镜下观察病理改变。结果:(1)Sham组12h和24h的血清炎症标记物(TNF-α、IL-6、NF-κB)、血清脑损伤标记物(S100B蛋白、NSE)、脑组织氧化应激标记物(MDA、SOD活力)及脑含水量均无明显差异(P均>0.05)。与sham组比较,脓毒症组各时相SOD活力明显降低(P均<0.05),其余各指标均升高,其中NF-κB在24h显著升高,余指标在各时相均显著升高(P均<0.05)。与CLP组比较,虾青素治疗能明显降低血清炎症、脑损伤、脑组织氧化应激标记物及脑含水量,并恢复SOD活力。其中,TNF-α、IL-6、NSE、S100B、MDA在各时相均显著降低(P均<0.05);NF-κB在24h显著降低(P<0.05),12h降低幅度无统计学差异(P>0.05);SOD活力在12h显著恢复(P<0.05),24h恢复程度无统计学差异(P>0.05);脑含水量在12h显著减少,24h无明显变化。(2)Sham组脑组织结构清晰,神经细胞结构完整,神经元胞体内可见丰富的尼氏体,神经纤维排列整齐纹理清晰,染色均匀呈淡粉色,无炎症细胞浸润。与sham组相比,脓毒症组神经纤维排列明显紊乱,结构疏松,相同放大倍数下神经元细胞数目减少,神经元胞体固缩,染色较深,细胞核周围尼氏体明显减少或消失,周围有炎症细胞浸润;虾青素治疗组病理损害明显减轻,神经纤维结构轻度疏松,结构排列无明显紊乱,神经元胞体内可见尼氏体,炎症细胞浸润有所减少。(3)溶剂组中各指标变化与脓毒症组一致,二者之间无明显差异(P>0.05),表明该溶剂对本实验研究无明显影响。结论:虾青素对脓毒症大鼠脑具有保护作用,机制可能与虾青素能抑制炎症反应和减轻氧化应激损伤相关。