脊髓组织缺血再灌注早期MDA和SOD的动态变化【摘要】目的研究脊髓缺血再灌注早期脊髓组织丙二醛（malonyldialdehyed,MDA）含量及超氧化物歧化酶（superoxide dismutas,SOD）活性变化，探讨自由基在脊髓继发性损伤中的作用。
方法 48 只成年雄性SD大鼠采用腹主动脉肾动脉下方夹闭法造成脊髓缺血再灌注模型，连续观察再灌注后1h、6h、12h、18h、24h脊髓组织内MDA和SOD活性。
结果脊髓缺血再灌注后脊髓组织MDA立即上升，6h达最高峰，此后随之下降，但至24h仍高于正常对照组；SOD 活性显著下降，6h达最低，随后逐渐回升，至24h基本接近缺血前。
结论 MDA和SOD参与了脊髓缺血再灌注继发性损伤的病理过程。
【关键词】缺血再灌注；自由基；超氧化物歧化酶；动物，实验；丙二醛ABSTRACT Objective To study the early content changes of malonyldialdehyed (MDA) and the early activity changes of superoxide dismutas (SOD) after spinal cord ischemia reperfusion, and to discuss the effect of free radical in spinal cord secondary injuries. Methods Abdominal aortic corss-clamping was performed in 48 adult male Sprague-Dawley (SD) rats to get the spinal cord ischemia reperfusion model; the content of MDA and the activities of SOD in spinal cord were measured 1h, 6h, 12h, 18h and 24h after reperfusion.Results Thecontent of MDA increased immediately after reperfusion and reached the peak 6h after reperfusion, then it started decreasing, but it was still higher than that of the control 24h after reperfusion; the activities of SOD decreased obviously after reperfusion and reached the lowest level 6h after reperfusion, then they started ascending and 24h after reperfusion, they recovered to the level before reperfusion.Conclusions MDA and SOD participate in the pathological process of the secondary injury of spinal cord ischemia reperfusion.KEYWORDS ischemia reperfusion free radical superoxide dismutas animal experiment malonyldialdehyed临床常见的脊柱骨折、脊髓供血动脉疾患、脊髓内显微外科手术、骶管肿瘤手术、主动脉瘤手术甚至麻醉操作等常导致脊髓缺血而引起截瘫的发生。
在这一过程中，除缺血缺氧对脊髓直接损害外，血流恢复后自由基对脊髓的继发性损伤亦起了重要作用［1］。
本实验观察了脊髓缺血再灌注早期脊髓组织内丙二醛（malonyldialdehyed,MDA）含量及超氧化物歧化酶（superoxide dismutas,SOD）活性的变化规律，以探讨脊髓继发性损伤的病理机制。
1 材料与方法1．1 动物分组及模型建立48只健康成年雄性SD大鼠，体重200～250g，随机分为缺血前（假手术组）、缺血再灌注后1h、6h、12h、18h、24h组，共6组，每组8只。
所有动物均经腹腔注射1%戊巴比妥钠（60mg/kg）麻醉，麻醉后常规消毒，左侧腹部背最长肌外侧缘直切口，解剖分离腹主动脉,于左肾动脉下方夹闭腹主动脉40min，然后开放腹主动脉，关闭腹腔，造成脊髓缺血再灌注模型。
缺血前组除不夹闭腹主动脉外所有操作相同。
1．2 脊髓组织内自由基含量和超氧化物歧化酶活性检测分别于缺血前、缺血再灌注后1h、6h、12h、18h、24h等各时相点断头处死动物，取脊髓组织（L2～3），用冰生理盐水洗去残血，拭干。
MDA采用硫代巴比妥酸（TBA）比色法，利用722分光光度计于波长532nm测定。
SOD测定采用黄嘌呤氧化酶法，操作步骤按说明书进行。
1．3 统计学方法使用SPSS 10.0统计软件包，所有参数用均数±标准差(±s)表示，各组间采用成组设计的t检验比较。
2 结果2．1 脊髓组织MDA含量及SOD活性变化见表1。
表1 脊髓缺血再灌注后脊髓组织中MDA含量及SOD活性(略)注：△与假手术组比较Ｐ＜0.05缺血前MDA为4.57±0.38μmol/g；SOD为79.42±2.25nu/mg。
缺血后脊髓组织内MDA含量1h即见上升，6h升至最高峰，达18.98±2.37μmol/g，此后缓慢下降，24h仍高于缺血前（Ｐ＜0.05）。
SOD活性缺血前最高，缺血再灌注后迅速下降，6h达最低，为44.13±3.27nu/mg，以后逐渐回升，24接近缺血前水平（Ｐ＞0.05）。
2．2 MDA与SOD相关性表1结果表明，脊髓缺血再灌注后脊髓组织MDA含量与SOD 活性间的相关系数r= -5.58，即二者之间呈负相关（Ｐ＜0.05），表现为再灌注早期MDA含量上升，SOD活性相应减少，随着MDA含量逐渐下降，SOD活性接近正常。
3 讨论自Mccord［2］ 1985年提出缺血再灌注损伤的概念后，许多学者陆续证实在多种组织、器官存在缺血再灌注损伤。
近来研究证实：自由基损伤及其引发的脂质过氧化反应是导致神经系统缺血再灌注损伤的重要机制。
脊髓组织膜结构含有丰富的脂质，缺血使神经细胞线粒体氧化还原酶系脱耦联，产生大量氧自由基，后者易攻击脂质引发过氧化反应，从而破坏膜结构的完整性。
MDA是脂质过氧化的最终产物，测定MDA可直接反映自由基水平，其含量高低是组织细胞损伤的重要标志［3］。
本实验条件下，脊髓缺血再灌注后MDA迅速上升，6h 达最高峰，随后缓慢下降，但24h仍不能恢复正常。
反映出自由基在脊髓继发损伤中的重要性。
SOD是自由基的重要清除酶之一，它除通过催化O2-歧化反应，发挥抗氧自由基外，还可增强H2O2 浓度的调节功能保护组织细胞。
SOD活性可反映机体对氧自由基清除能力的高低。
从本实验可以看出：SOD在缺血前活性最强，再灌注后迅即降低，至6小时降至最低，此后逐渐回升。
表明SOD也参与了脊髓缺血再灌注损伤的病理过程。
我们还发现，在整个再灌注期，SOD活性与MDA含量呈现负相关（相关系数=-5.58），说明SOD 活性的下降与其清除氧自由基时的消耗有关。
有学者［4］证实自蛛网膜下腔注射SOD有减轻脊髓继发损伤，促进脊髓功能恢复的作用。
此外我们注意到,至再灌注后24h,MDA含量仍高于正常而SOD活性已恢复到接近正常,可能与体内其它抗氧化系统激活后SOD消耗减少有关。
有作者［5］对缺血再灌注早期脊髓组织进行病理学观察后发现，脊髓组织在再灌注后数分钟即可发生水肿，此过程可持续数天，但6h 最明显，表现为大量线粒体扩张，嵴减少、断裂、空泡变性，核仁解体，核染色质消失。
本实验证实缺血再灌注后脊髓组织MDA含量最高和SOD活性最低均发生在6h处，与上述结果近似，因此我们认为，脊髓缺血再灌注后的病理改变与脂质过氧化反应密切相关，同时对于脊髓缺血再灌注损伤的防治应在再灌注早期开始。
【参考文献】［１］Naslund TC, Hollier LH, Money SR, et al. Protecting the ischemia spinal cord during aortic clamping［Ｊ］. J.Ann Surg,1992,215:409～415.［２］Mccord JM. Oxygen-derived free radicals in postisehemic tissue injury［Ｊ］.N E J Mel,1985,312(3):159.［３］Hall ED. Inhibition of lipid peroxidation in CNS trauma［Ｊ］. J Neurotrauma,1991,8:31～40.［４］傅勤，杜世新，傅永慧等.神经因子和超氧化物歧化酶对急性脊髓损伤早期作用的实验研究［Ｊ］.中国医科大学学报,2001,30(3):192～194.［５］Reece TB, Okonkwo DO, Ellman PI,et al. The evolution of ischemic spinal cord injury in function, cytoarchitecture, and inflammation and the effects of adenosine A2A receptor activation［Ｊ］. J-Thorac-Cardiovasc-Surg. 2004, 128(6): 925～９32.。