创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)继发肺损伤增加病死率，如何防治一直成为研究热点[1-8]。TBI出现强烈应激是继发肺损伤的主要原因之一[2-3]，及时有效控制应激有利预后改善。研究表明，丙泊酚(propofol,PPF)脑保护效果与伤后使用时间密切相关^[9]，以及对多种肺损伤起保护作用[10-12]，但对脑创伤源性肺损伤的研究较少。笔者在前期临床研究基础之上^[13]，采用液压脑损伤仪建立TBI大鼠模型，探讨伤后不同时间使用丙泊酚对TBI早期血清促肾上腺皮质激素(adrenoco-rtico-tropic-hormone,ACTH)、皮质醇(cortisol,COR)和去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)含量和肺形态学的影响，为临床治疗提供依据。

清洁级成年雄性SD大鼠36只，体质量250~300 g(由南方医科大学实验动物中心提供)，按随机数表法分假手术组(sham)、脂肪乳组(sham+intralipid，100 mg/kg 腹腔注射)、TBI组、PPF 1 h组、PPF2 h组和PPF 6 h组，后3组分别在打击后1,2,6 h 按100 mg/kg腹腔注射丙泊酚，每组6只(剔除非实验目的死亡的大鼠，每只均完成实验全过程)。

液压颅脑损伤仪(Model01-B，NEWSUN公司，美国)，动物脑立体定向仪(瑞沃德公司，深圳，中国)，数字存储示波器(Agilent 54622D，MEGAZoom，德国)，八通道生理记录仪(PowerLab8/30，ADI，澳大利亚)，正置显微镜(Nikon，ECLIPSE FNl，日本)，透射电镜(HITACHI，H.7500，日本)，超薄切片机(LEICA UL.TRACAF.S，德国)。丙泊酚(国药准字H20051842，广东嘉博制药有限公司)，NE、COR和ACTH检测试剂盒均购于美国ADL公司。

10％乌拉坦按0.65 mg/kg腹腔注射麻醉大鼠后，将其置于脑立体定向仪上，沿中线切开头皮，分离骨膜暴露颅骨，在右侧前囟后3 mm，矢状线旁开2 mm处，用脑科钻行颅骨钻孔，钻开一直径4 mm的圆形骨窗，保持硬膜完整。用胶水将打击管与骨窗连接起来，再用玻璃子水门汀对管周围进行加固，测试无漏水。待大鼠出现掐尾反射后，用液压颅脑损伤仪以2.0~2.5 atm(1 atm=101.3 kPa)峰值冲击压力，造成TBI模型。打击后大鼠会出现呼吸抑制，予以人工胸外按压辅助呼吸，直至自主呼吸恢复。切口缝合后放回鼠笼继续喂养。sham组仅做外科手术操作，不予打击。

打击后72 h处死大鼠，断头取脑，-20℃冰冻15 min，做矢状位切片厚2 mm，行TTC染色。

采用Faden等^[14]法评价大鼠神经运动功能。

打击后12 h取静脉血0.5 mL，室温放置2 h后离心，取上清液放于-80℃保存待测。用酶联免疫法严格按照试剂盒说明书步骤进行。

打击后72 h处死PPF 2 h组大鼠，麻醉下Zamboni液心脏灌注固定后，取肺组织置于10%甲醛固定3 d，冲洗30 min，顺梯度乙醇脱水，浸蜡和包埋，横切组织5 μm厚，每个组织标本切片10张。常规H.E.染色后中性树脂封片固定。 光学显微镜观察肺组织形态。

将肺组织块切成1 mm×1 mm×1 mm，磷酸缓冲液漂洗3次，再以10%锇酸固定1 h。梯度脱水，包埋，切成60 nm的薄片，醋酸铀染20~30 min和枸橼酸铅染15~30 min。待样品自然干燥后透射电镜观察超微结构。

应用SPSS17.0统计软件，计量资料以均数±标准差(x ±s)表示。多组间均数比较先用Levene法行方差齐性检验，若方差齐，组间两两比较用LSD-t法，若方差不齐，用Games-Howell法。以P<0.05为差异具有统计学意义。

打击后72 h脑组织多处出血，损伤处TCC染色呈白色，验证模型成功建立。见图 1。

图 1 伤后72 h大鼠脑组织肉眼观和TTC染色 Figure 1 TTC staining in brains 72 hours after injury

图选项

与sham组和脂肪乳组比较，打击后大鼠即刻出现神经运动功能障碍(P均<0.01)，6 h最严重，PPF 1 h组、PPF 2 h组和PPF 6 h组的评分分别为(15.67±0.52)分、(9.67±1.21)分和(6.17±0.98)分，显著高于TBI组 ，之后逐渐恢复。丙泊酚各组神经功能恢复显著优于TBI组，PPF 1 h组显著优于PPF 2 h组(P<0.01)，PPF 2 h组显著优于PPF 6 h组(P<0.01)。见图 2。

图 2 不同时间各组大鼠神经运动功能变化 Figure 2 Comparison of nerve motor function scores among groups at different time points

图选项

打击后大鼠血清ACTH、COR和NE浓度显著高于sham组和脂肪乳组(P均<0.01)，丙泊酚各组的显著低于TBI组(P均<0.01)。PPF 1 h组、PPF 2 h组和PPF 6 h组血清COR浓度分别为(245.80±45.15)μg/L、(250.60±34.10)μg/L和(314.73±39.33)μg/L，显著低于TBI组的(429.32±58.78)μg/L(P均<0.01)。 TBI组血清NE浓度为(4 871.69±738.34)pg/mL，显著高于PPF 1 h组、PPF 2 h组和PPF 6 h组 (P均<0.01)。PPF 1 h组和PPF 2 h组间无统计学意义(t= -0.816,t= -0.208,t=0.582 ,P均>0.05)。PPF 2 h组COR和NE浓度显著低于PPF 6 h组(t=3.018,P=0.013; t=3.662,P=0.004)。见表 1。

sham组和脂肪乳组肺组织未见异常；TBI组肺泡间隔增宽，部分肺泡腔内可见大量纤维素样的渗出物和炎性细胞浸润，可见散在的体积缩小变圆、胞浆红染、胞核固缩兰染似凋亡的细胞，与坏死的细胞较难区别。PPF 2 h组渗出物和炎性细胞显著减少。见图 3。

图 3 肺组织病理改变(HE×40) Figure 3 Pathological changes in lung tissues(HE×40)

图选项

sham组和脂肪乳组肺上皮细胞未见异常，TBI组肺Ⅱ型上皮细胞肿胀变性，胞质中可见嗜锇板层小体排空、灶性空化，微绒毛样突起减少。PPF 2 h组上述病理损害明显减轻。见图 4。

图 4 肺组织电镜超微结构变化(×20 000) Figure 4 Ultrastructural changes in lung tissues(×20 000)

图选项

本研究结果表明，大鼠脑创伤后外周血ACTH、COR和NE 短时间内快速上升，以及肺组织出现一系列病理损害表现；伤后注射丙泊酚可以显著抑制ACTH、COR和NE 升高幅度，应激强度得到有效控制，注射越早，血浆ACTH、COR和NE 浓度升高幅度越小；以及丙泊酚可以减轻肺损伤，起保护作用。提示，TBI后注射丙泊酚可以有效控制创伤应激，使用越早效果越好，同时减轻肺损伤。以往动物实验多采用预处理方法研究药物作用，少有实验研究不同时间窗给药的影响，本研究完全模拟临床发病后给药，以及发病后不同时间窗给药的效果，结果可能对临床意义更大。ICU使用丙泊酚控制应激的剂量较大，易引起呼吸抑制需机械通气，极少对非机械通气患者使用。本研究中，通过预实验获得小剂量，不会引起大鼠呼吸抑制，为临床小剂量应用提供依据。

TBI即刻下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴和交感-肾上腺髓质系统激活，COR和儿茶酚胺持续性升高，是继发肺损伤的主要机制之一。本研究中，大鼠TBI后外周血COR和NE短时间内快速升高；病检显示肺间隔增宽，肺泡内大量纤维素样渗出物和炎性细胞浸润；以及电镜显示肺Ⅱ型上皮细胞肿胀、空泡变性，胞质中可见嗜锇板层小体排空、灶性空化，微绒毛样突起减少。这与Chen等^[8]的研究结果一致。

TBI应激反应越强，血液COR和NE升高越快、幅度越大，死亡风险越大。越来越多临床医生接受“隆德概念”，给予丙泊酚等镇静药控制应激^[15]。Zhang等^[10]认为丙泊酚通过抑制兴奋性氨基酸神经递质释放，对蛛网膜下腔出血所致的神经源性肺水肿起保护作用。Zhao等^[11]认为丙泊酚预处理通过抑制氧化应激减轻小肠缺血-再灌注损伤所致的肺损伤。本研究结果与他们的一致，TBI早期注射丙泊酚，肺组织病理损害明显减轻。本研究表明，丙泊酚可明显促进TBI受损神经运动功能恢复，明显抑制应激强度，显著减轻肺损伤。

ICU常规使用丙泊酚等药物控制应激。近来，有研究表明ICU镇静可能导致危重症相关性类固醇不足，增加死亡风险^[16]。笔者认为，ICU实施镇静治疗相对于应激的发生发展而言较晚，严重创伤患者入住ICU时往往是在伤后6~8 h以后，有时更晚，激素释放接近峰值。因此，不能有效抑制激素释放，如果更迟使用，可能加速激素下降，出现危重症相关性类固醇不足。本实验比较伤后不同时间注射丙泊酚对应激的影响，结果表明伤后1,2 h注射激素升高幅度显著小于伤后6 h，而伤后1 h和2 h注射差异无统计学意义。提示伤后注射丙泊酚越早，抑制应激效应越强，效果越好。

综上所述，TBI后短时间内血COR和NE快速上升，肺组织出现病理损害，伤后注射丙泊酚可促进神经功能恢复、抑制应激强度和减轻肺损伤，且注射越早，神经功能恢复越快越好、应激强度调控越好。丙泊酚调控应激和减轻肺损伤的机制有待进一步研究。