2015, Vol. 24
南方医科大学研究生学院(蒋鑫)
缺血性脑卒中早期出现的颅内压升高的处理最常使用方法是脱水疗法，即通过提高血管内外渗透压差达到治疗效果，代表性药物有甘露醇和高渗盐水等。除了血浆晶体渗透压对颅内压的影响外，研究还发现调节胶体渗透压可能同样对颅内压有调控作用[1]；高渗羟乙基淀粉200/0.5氯化钠作为一种高渗晶体和人工胶体的有机组合对缺血性脑水肿、颅高压的影响如何？其具体通过什么机制发挥作用？目前尚没有相关的研究报道。本研究拟采用脑缺血-再灌注大鼠模型观察应用高渗羟乙基淀粉200/0.5氯化钠和羟乙基淀粉130/0.4氯化钠对颅内压和血浆胶体渗透压的影响。
1 材料与方法 1.1 实验动物分组与动物模型的制作28只6~8周成年SD雄鼠，实验动物由中山大学实验动物中心提供，体质量230~250 g。随机(随机数字法)分为高渗羟乙基淀粉组、羟乙基淀粉组、对照组和假手术组，每组7只。大鼠禁食12 h、禁水6 h后，氯胺酮100 mg/kg肌注麻醉。⑴左侧颅顶钻孔硬脑膜下置入Camino Parenchymal catheter (110-4B)型颅内压监测探头，外接Camino MPM-1型颅内压监测仪(Integra-neurosciences，英国)，以速凝型牙托粉封闭骨孔，缝合皮肤；⑵采用改良MCAO法[4]，将预先经多聚赖氨酸处理过的直径0.26 mm的线栓经大鼠右侧颈内动脉置入约18~22 mm(根据动物大小调整插入线栓的深度)，阻塞右侧大脑中动脉，记录梗阻开始时间，并以此时间点为记录起点；固定外端的线栓并标记留在皮肤外面线栓的长度，缝合皮肤。大鼠麻醉未苏醒时应注意保暖。颈总动脉近心端置入16号静脉留置管，肝素盐水封闭抗凝；血浆胶体渗透压测量采用BMT-923型胶体渗透压测量仪(Okometer，德国)，肝素化微量注射器通过颈动脉留置管每次抽取100 μL动脉血，并注意肝素盐水封闭。所用线栓均术前浸渍多聚赖氨酸，60 ℃烘干备用。缺血2 h后，拔出线栓约10 mm，使线栓退至颈总动脉杈处，实现脑缺血-再灌注。并进行动物模型评分(Zea longa评分标准[4])；评分1~3分为符合实验要求，第一批21只造模，成功16只，另选大鼠再行手术补足手术组(11只造模成功5只)；21只造模成功大鼠分为A、B、C组：A组经鼠尾静脉泵入高渗羟乙基淀粉200/0.5氯化钠注射液(森尤斯卡比公司，德国)，速度为1 mL/h，为高渗羟乙基淀粉组；B组经鼠尾静脉泵入羟乙基淀粉130/0.4氯化钠注射液费(森尤斯卡比公司，德国)，速度为1 mL/h，为羟乙基淀粉组；C组不给予任何处理，为对照组；假手术组：除不插线栓外，其余操作与对照组相同。
1.2 颅内压和血浆胶体渗透压监测于术后2、6、12、18和24 h时点分别采用Okometer BMT-923型胶体渗透压测量仪测量血浆胶体渗透压(COP)，Integraneurosciences Camino MPM-1型颅内压监测仪监测大鼠颅内压(ICP)变化。
1.3 脑含水量测定大鼠治疗24 h后处死，进行脑含水量测定。快速断头取右侧大脑半球，蘸去表面血迹，测量湿质量，将脑组织放入恒温80 ℃干燥箱内干燥72 h，取出称干质量(g)。脑含水率=(湿质量－干质量)/湿质量×100%。
1.4 统计学方法所有数据经SPSS 13.0统计软件处理,根据资料不同类型进行相应的统计处理。服从正态分布的计量资料以均数±标准差( x±s)表示；单因素组间比较采用one-way ANOVA方差分析。方差齐，组间多重比较采用LSD-t分析，方差不齐，组间多重比较采用Dunnett’ s T3分析；以P < 0.05为差异具有统计学意义。
2 结果 2.1 24 h ICP变化0 h各组ICP比较差异无统计学意义(F=0.924,P=0.444)，在术后2、6、12、18、24 h各时间点，高渗羟乙基淀粉组ICP显著低于羟乙基淀粉组(组间两两比较，P < 0.05)和对照组(组间两两比较，P < 0.05)；但显著高于假手术组，组间两两比较，P=0.000)；羟乙基淀粉组和对照组各时间点ICP差异无统计学意义(组间两两比较，P＞0.05)，见表1。
| (n=7, x±s) | ||||||
| 组别 | ICP(mmHg) | |||||
| 术后0 h | 术后2 h | 术后6 h | 术后12 h | 术后18 h | 术后24 h | |
| 高渗羟乙基淀粉组 | 7.80±0.45 | 10.53±0.70a | 11.86±1.09 | 13.26±0.70 | 13.31±0.65 | 13.57±1.08 |
| 羟乙基淀粉组 | 7.56±0.52 | 11.51±0.75ab | 14.46±0.99ab | 16.90±0.96ab | 19.84±1.78ab | 22.43±0.77ab |
| 对照组 | 7.27±0.66 | 11.81±1.22ab | 13.76±1.26ab | 16.30±0.98ab | 18.83±0.86ab | 22.74±0.78ab |
| 假手术组 | 7.71±0.77 | 8.17±0.73 | 7.84±0.68 | 7.23±0.47 | 7.51±0.81 | 8.16±1.78 |
| F值 | 0.924 | 25.021 | 59.410 | 212.430 | 193.655 | 377.678 |
| P值 | 0.444 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 |
| 注：ICP 颅内压；与假手术组比较，aP < 0.05，与高渗羟乙基淀粉组比较，bP < 0.05；1 mmHg=0.133 kPa | ||||||
0 h时间点COP各组间比较均差异无统计学意义(F=0.586,P=0.630)，在术后2、6、12、18、24 h时间点，高渗羟乙基淀粉组和羟乙基淀粉组COP比较均差异无统计学意义(组间两两比较，P＞0.05)；高渗羟乙基淀粉组和羟乙基淀粉组COP显著高于对照组(高渗羟乙基淀粉组与对照组组间两两比较，P < 0.05；羟乙基淀粉组与对照组组间两两比较，P < 0.05)和假手术组(高渗羟乙基淀粉组与假手术组组间两两比较，P < 0.05；羟乙基淀粉组与假手术组组间两两比较，P < 0.05)；对照组与假手术组在各时间点均差异无统计学意义(组间两两比较，P＞0.05)，结果见表2。
| (n=7, x±s) | ||||||
| 组别 | OCP(mmHg) | |||||
| 术后0 h | 术后2 h | 术后6 h | 术后12 h | 术后18 h | 术后24 h | |
| 高渗羟乙基淀粉组 | 12.24±0.53ab | 13.95±0.50ab | 14.01±0.39ab | 13.11±0.65ab | 12.97±0.47ab | 12.51±0.44ab |
| 羟乙基淀粉组 | 12.14±0.63ab | 13.41±0.59ab | 13.91±0.37ab | 13.04±0.79 ab | 12.87±0.56ab | 12.74±0.43ab |
| 对照组 | 11.93±0.23 | 11.96±0.34 | 12.01±0.50 | 12.00±0.41 | 12.10±0.27 | 11.87±0.10 |
| 假手术组 | 12.23±0.53 | 12.33±0.56 | 12.04±0.40 | 12.29±0.60 | 12.28±0.51 | 11.80±0.73 |
| F值 | 0.586 | 23.465 | 50.237 | 5.455 | 5.914 | 6.644 |
| P值 | 0.630 | 0.000 | 0.000 | 0.005 | 0.004 | 0.002 |
| 注： COP 血浆胶体渗透压；与假手术组比较，aP < 0.05；与对照组比较，bP < 0.05 | ||||||
高渗羟乙基淀粉组、羟乙基淀粉组和对照组脑含水量均显著高于假手术组[(81.24±0.36)%、(83.04±0.10)%、(83.14±0.41)%vs.(78.37±0.37)%,均P=0.000)]；高渗羟乙基淀粉组脑含水率显著低于对照组[(81.24±0.36)%vs.(83.14±0.41)%,P=0.000)]和羟乙基淀粉组[(81.24±0.36)%vs.(83.04±0.10)%,P=0.000)]；羟乙基淀粉组和对照组比较差异无统计学意义[(83.04±0.10)%vs.(83.14±0.41)%，P=0.578]。结果见图1。
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| 与假手术组比较，aP=0.000；与高渗羟乙基淀粉比较，bP=0.000 图 1 各组造模后24 h脑含水率 Fig 1 Comparison of brain water content (BWC) in each group at 24 h after the surgery |
渗透性脱水是治疗各种病因所致脑水肿、颅高压的基石。研究表明 ，高渗盐水能有效地减轻脑水肿、降低颅内压，其疗效甚至更优于目前临床最为常用的甘露醇[2, 3]。笔者的前期系列研究也证实，23.4 %和10%高渗盐水均可有效治疗急性脑血管病(主要是脑出血和脑梗死)的颅内高压，且比20%甘露醇起效更快、作用更持久，效力略高于20 %甘露醇，而颅内灌注压(cerebral perfusion pressure，CPP)、平均动脉压(mean arterial pressure，MAP)保持稳定[4, 5, 6]。
本研究发现，高渗羟乙基淀粉200/0.5氯化钠注射液可明显改善缺血性脑水肿，降低颅内压。但是本研究没有发现单纯的人工胶体羟乙基淀粉130/0.4氯化钠注射液有类似的降颅压作用。
高渗羟乙基淀粉200/0.5氯化钠注射液是一种含有7.2％氯化钠和6%羟乙基淀粉200/0.5的晶胶体溶液，相对分子质量为200 000；羟乙基淀粉130/0.4氯化钠是一种含有6%羟乙基淀粉130/0.4氯化钠的晶胶体溶液，相对分子质量为130 000；二者相对分子质量较大，均不易通过肾脏经尿排泄，静脉输注后被血浆α-淀粉酶降解为小分子后才能通过肾脏排泄；具有良好的扩容作用[7]。显然，高渗羟乙基淀粉200/0.5氯化钠注射液的降颅压作用与高渗盐水的渗透性脱水作用密切相关，其减轻脑水肿的作用亦与笔者之前的研究结果一致。那么，除了高渗盐水外，人工胶体羟乙基淀粉是否也参与了高渗羟乙基淀粉的降颅压作用呢？
在长期的临床实践过程中，人们发现，通过提高血浆胶体渗透压可能同样能够减轻脑水肿、降低颅内压。反复应用甘露醇出现急性肾功能不全或存在高度肾功能损害风险时，临床医生往往选择较为“温和”的白蛋白作为一种替代的降颅压药物。自1960年代开始，一系列临床和实验研究提示，白蛋白可减轻脑水肿、改善神经功能，其机制可能与其提高血浆胶体渗透压、增加心输出量、改善侧枝循环、减轻血小板聚集有关[8, 9, 10, 11, 12]。新型人工合成胶体液能否通过提高血浆胶体渗透压降低颅内压、减轻脑水肿，目前研究尚属空白。
本实验发现临床常规剂量高渗羟乙基淀粉和羟乙基淀粉均可有效提高血浆胶体渗透压，但只观察到了高渗羟乙基淀粉的降颅压作用，没有观察到羟乙基淀粉降低颅内压和减轻脑水肿的作用。研究未能证实单纯通过给予人工胶体提高血浆胶体渗透压能降低颅内压；Ginsberg等[13]发表一组多中心临床研究报告亦显示，缺血性脑卒中的患者并未从25%的白蛋白的治疗中获益，从另一个角度印证了提高胶体渗透压并不能降低颅内压、减轻脑水肿。高渗羟乙基淀粉200/0.5氯化钠注射液的降颅压作用主要来源于其中所含高渗盐水，高渗盐水对颅内高压的影响不是单纯依赖晶体渗透压梯度，可能还通过对水通道蛋白的影响起作用[14]。
笔者应用羟乙基淀粉的剂量虽然也能显著提高血浆胶体渗透压，但也许血浆胶体渗透压升高程度尚未达到能够降低颅内压的程度；这也可能是本实验结果与Belayev等[8]、Matsui等[15]的实验结果相左的原因之一，本实验设计药物用量是临床推荐剂量，换算成等量的胶体渗透压较Belayev等[8]、Matsui等[15]实验剂量低，下一步可考虑研究需将胶体渗透压与颅内压之间的量效关系，进一步确定调控血浆胶体渗透压是否可以降低颅内压、减轻脑水肿。
综上所述，笔者认为，高渗羟乙基淀粉200/0.5氯化钠注射液可明显改善缺血性脑水肿，降低颅内压，降颅压作用可能主要来源于其中所含高渗盐水，尚不能证实提高血浆胶体渗透压对其降颅压作用的贡献。
本研究的不足之处：探讨高渗羟乙基淀粉200/0.5氯化钠对缺血性脑水肿的影响的同时，未评估其对血压、肝肾功能及凝血功能的可能不良反应，将在后续的研究中进一步完善。
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