氢气吸入治疗脊髓缺血再灌注损伤，剂量效应关系研究
文章来源：admin发布日期：2023-08-26 17:19浏览次数：
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氢气生物学效应2007年奠基性研究是关于大脑缺血再灌注损伤，而脊髓和脑类似，缺血再灌注损伤也有类似情况。不过脊髓缺血后谷氨酸大量释放导致的兴奋毒性，是非常经典的神经损伤模式。记得30年前我刚读研究生时，国际学术界对神经元兴奋毒性的研究是大热门，比较早期就是研究脊髓损伤后谷氨酸的大量释放。当然研究氨基酸神经递质，必需测定释放到细胞外的浓度，因为这种物质细胞内含量非常高，而细胞外浓度非常低。类似于细胞内钾离子一样，细胞内的物质，如钾离子，ATP和氨基酸，在细胞内一般是参与代谢和维持稳态的物质，一旦释放到细胞外，就会带来非常大的信号反应。谷氨酸是神经系统内最重要的兴奋性递质，是大脑维持功能的重要基础，但当神经兴奋过度，或者神经胶质细胞清除氨基酸能力不足，都可能会导致神经元过度兴奋。就好比喜极而泣，神经元兴奋本来是正常功能的基础，但过度就导致毒性，严重情况下如脊髓损伤，脊髓缺血时，能导致神经元兴奋性坏死。本研究的基本思路就是研究，氢气吸入对脊髓缺血损伤的保护作用，是不是和减少了谷氨酸的兴奋毒性有关。而进一步研究这种减少的分子基础是不是和谷氨酸转运蛋白功能被抑制有关。结果发现，情况就是这样。氢气吸入能抑制谷氨酸转运蛋白，使这种蛋白表达下降，减少谷氨酸释放，保护神经细胞。接下来的问题是，氢气是如何产生这样的作用？
目的:通过体内微透析法测定脊髓前角谷氨酸浓度，探讨氢气吸入对脊髓缺血再灌注损伤的治疗作用及机制。
方法:雄性SD大鼠分为假手术组、单纯脊髓缺血组、3%氢气组(脊髓缺血+ 3%氢气)、2%氢气组(脊髓缺血+ 2%氢气)、1%氢气组(脊髓缺血+ 1%氢气)、二氢钾酸盐组(脊髓缺血+二氢钾酸盐[谷氨酸转运蛋白-1选择性抑制剂]+ 3%氢气组)。氢气吸入组在缺血前10分钟开始吸入氢气。二氢氰酸氢气体组在缺血前20分钟给予谷氨酸转运蛋白-1抑制剂。免疫荧光检测谷氨酸转运蛋白-1在脊髓前角的表达。
结果:3%氢气吸入可显著抑制脊髓缺血引起的细胞外谷氨酸的升高(P< 05)。这种效应是按递增顺序产生的:1%、2%和3%。相反，预先给药谷氨酸转运体-1抑制剂降低了在吸入3%氢气时观察到的脊髓缺血诱导谷氨酸升高的抑制作用。免疫荧光显示脊髓缺血组谷氨酸转运体-1的表达较假手术组明显降低，3%氢气吸入可使谷氨酸转运体-1表达减弱(P <05)。
结论:我们的研究表明，吸入氢气对脊髓缺血损伤具有浓度依赖性的保护作用，谷氨酸转运蛋白-1在保护脊髓损伤中具有重要作用。
