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【摘要】 目的 研究亚硒酸钠（sodium selenite，Se）对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用及其机制。 方法 采用大鼠急性不完全性脑缺血再灌注损伤模型，测定脑组织含水量、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）的含量。 结果 亚硒酸钠能显著对抗缺血再灌注大鼠脑组织含水量、MDA含量的升高（P<0.05，P<0.01），SOD及GSH-PX活性的降低（P<0.05，P<0.01）。 结论 亚硒酸钠具有保护脑缺血再灌注性损伤的作用，机制与降低脑脂质过氧化和增强氧自由基清除酶的活性有关。
关键词 亚硒酸钠 缺血再灌注损伤 超氧化物歧化酶 谷胱甘肽过氧化物酶
Effects of sodium selenite on acute ischemia reperfusional brain lesion in rats
Cheng Cailian，He Liya，Wang Xiaojuan，et al.
Medical College，Wuhan University of Science and Technology，Wuhan430080.
【Abstract】 Objective To study the protective effects and mechanism of sodium selenite against acute brain lesion induced by ischemia and reperfusional in rats.Methods The contents of water malondislehyde（MDA）and the activities of superoxide dismutase（SOD）and glutathione peroxidase（GSH-PX）in the brain tissue of rats were mea-sured on the cerebral ischemia-reperfusion lesion model，which was produced by30minutes of common carotid artery ligation following60minutes and180minutes of reperfusion in rats.Results Sodium selenite significantly an-tagonized the increase of water and MDA contents（P<0.05and0.01，respectively）and the attenuation of SOD and GSH-PX activities in the brain tissue of rats treated with acute ischemia-reperfusion（P<0.05and0.01，re-spectively）.Conclusion Sodium selenite has a protective effect against cerebral lesion by ischemia and reperfusion.It is speculated that this protective effect may be related to the inhibition of lipid peroxidation as well as the enhance-ment of SOD and GSH-PX activitives.
Key words sodium selenite cerebral reperfusion lesion superoxide dismutase glutathione peroxidase
缺血与再灌注时氧自由基生成过多已成为公认的损伤机制之一，早期运用自由基清除的脑保护治疗可提高缺血脑组织对缺血及再灌注损伤的耐受力，从而减少脑组织的损伤程度。亚硒酸钠（硒）作为人体必需的微量元素，是一种重要的抗氧化物质，硒除了作为谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分外，还参与体内多种酶的合成，具有抗氧化、增强机体免疫力等功能。本实验通过制作急性大鼠不完全性脑缺血再灌注损伤模型制备，观察亚硒酸钠对大鼠脑组织含水量及超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）水平的影响，以探讨亚硒酸钠对脑缺血损伤的保护作用的机制，为临床应用提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物 健康Wistar雄性大鼠35只，体重（250±50）g，由武汉科技大学实验中心动物室提供。
1.1.2 主要试剂及仪器 亚硒酸钠（sodium selenite，Se，天津化学试剂研究所出品）、L-谷胱甘肽（还原型，上海伯奥生物科技有限公司出品）、四乙氧基丙烷（TEP，Fluka公司出品）、硫化巴比妥酸（TBA，SERVA公司出品）、5，5′-二硫双-2-硝基苯甲酸（DTNB，Fluka公司出品），其余试剂均为市售分析纯。721W微型分光光度计（上海仪器二厂产品）、UV-2100双束紫外—可见分光光度计（北京瑞利分析仪器公司产品）。
1.2 方法
1.2.1 急性不完全性脑缺血再灌注损伤模型制备 ［1］ 采用双侧颈总动脉结扎模型。以20%乌拉坦5ml/kg腹腔注射麻醉大鼠，仰卧固定，在颈部正中做一纵向切口，暴露和仔细分离双侧颈总动脉。（1）假手术组（SAM）只在两侧颈总动脉处穿线不结扎，7只;（2）单纯缺血组（IS）动脉夹夹住两侧颈总动脉，持续30min，7只;（3）脑缺血再灌注组（IR）动脉夹夹住两侧颈总动脉，持续30min后放开两侧动脉夹，恢复血流灌注30min，7只;（4）亚硒酸钠+脑缺血再灌注1h组（Se+IR1h）动脉夹夹住两侧颈总动脉30min后放开，恢复血流灌注1h，7只;（5）亚硒酸钠+脑缺血再灌注3h组（Se+IR3h）动脉夹夹住两侧颈总动脉30min后放开，恢复血流灌注3h，7只。Se+IR1h、Se+IR3h组均于实验前4天开始腹腔注射亚硒酸钠，2mg/（kg·d）。SAM、IS、IR组分别注射等体积生理盐水;然后按实验分组快速断头处死大鼠，迅速于冰盘中立即取出脑组织备用［2］ 。
1.2.2 检测指标 （1）脑组织含水量的测定:大鼠脑组织取出后，取一半立即用冷0.9%氯化钠溶液冲洗干净，并吸干表面水分，称湿重，然后干燥至恒重，脑组织含水量=（湿重-干重）/湿重×100%。（2）脑组织MDA、SOD及GSH-PX活性测定:将另一半大鼠脑组织用冰pH7.5匀浆介质制成10%匀浆，SOD活性采用邻苯三酚自氧化法 ［3］ 测定，MDA含量采用TBA法 ［4］ 测定，GSH-PX活性采用DTNB直接法 ［5］ 测定。结果以每毫克蛋白所含单位或摩尔浓度（u/mg或nmol/ml）表示。采用Lowry法测定脑组织蛋白。
1.2.3 统计学方法 数据均以（ˉx±s）表示，结果用t检验进行统计学处理。
2 结果
2.1 亚硒酸钠对脑缺血/再灌注大鼠脑组织MDA的影响 见表1。从表1可以看出，IS及IR组大鼠脑组织中MDA的含量显著高于SAM组（P<0.05，P<0.01）;Se+IR1h、Se+IR3h组大鼠在脑缺血再灌注1h、3h后脑组织中MDA含量较假手术组无明显变化，P>0.05。
2.2 亚硒酸钠对脑缺血/再灌注大鼠脑组织含水量的影响 见表1。从表1结果可知，IS、IR、Se+IR1h、Se+IR3h组脑组织含水量均比SAM组脑组织含水量增加，SAM组与IS、IR组比较，P<0.01;Se+IR1h、Se+IR3h组与IR组比较，P<0.05和P<0.01。
表1 亚硒酸钠对缺血再灌注大鼠脑组织含水量和MDA的影响 （略）
注:与SAM组比较， △△ P<0.05， * P<0.01， ** P>0.05;与IR组比较， *△ P<0.05， **△ P<0.01
2.3 亚硒酸钠对脑缺血/再灌注大鼠脑组织中SOD和GSH-PX活性的影响 见表2。由表2可见，IS、IR组脑组织中SOD和GSH-PX活性明显低于SAM组，与SAM组比较差异有显著性（P<0.01），而硒处理组在脑缺血再灌注1h和3h时脑组织SOD和GSH-PX活性与假手术组相比差异无显著性（P>0.05）。
表2 亚硒酸钠对缺血再灌注大鼠脑组织SOD和GSH-PX的影响（略）
注:与SAM组比较， * P<0.05， ** P<0.01， *** P>0.05
3 讨论
脑缺血时脑组织血流量减少，脑组织严重缺氧，ATP大量释放，氧自由基清除酶的活性下降，氧自由基生成增多，脑对氧自由基损害尤为敏感，因此脑神经元细胞膜受到攻击，产生大量过氧化脂质，MDA就是一种主要的脂质过氧化物，破坏膜的通透性并导致一系列的细胞膜结构和功能损伤 ［7］ 。MDA作为氧自由基与生物膜不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应的代谢产物，其含量变化间接反映了组织中氧自由基含量及细胞损伤的程度。本实验结果显示缺血组及缺血再灌注组大鼠脑组织中MDA的含量显著高于假手术组（P<0.05，P<0.01）;硒处理组在脑缺血再灌注1h和3h时脑组织中MDA含量较假手术组无明显变化（P>0.05），表明脑缺血再灌注后，脑组织内自由基产生增加，发生了明显的脂质过氧化反应，亚硒酸钠可以减少自由基的产生，减轻脂质过氧化反应。
SOD作为一种自由基清除剂，对机体的氧化和抗氧化平衡起着至关重要的作用，并具有清除超氧阴离子，保护细胞免受损伤的功能。本实验显示，大鼠在阻断其血流后，由于脑组织严重的缺血缺氧，微循环障碍，最终导致缺血组、缺血再灌注组、硒处理组在脑缺血再灌注1h和3h时脑组织严重缺血性水肿，脑水含量均比假手术组脑含水量增加，说明各组均有脑组织损伤、脑水肿存在，但程度不同。而硒处理组在脑缺血再灌注1h和3h的脑含水量显著轻于未用硒处理组（P<0.05，P<0.01），说明亚硒酸钠具有稳定细胞膜，明显减轻脑水肿，增加脑组织对缺血再灌注损伤的耐受性。作为生物体内的必需微量元素—硒，是重要的抗氧化酶-谷胱甘肽过氧化物酶和多种硒蛋白的必需组分，机体内广泛存在的一种重要的催化过氧化氢分解的酶，补充硒可使GSH-PX活力增加 ［8］ ，由本实验结果可以看出，缺血及缺血再灌注组SOD和GSH-PX活性明显低于假手术组，与假手术组比较差异有显著性（P<0.05，P<0.01），表明在脑缺血再灌注损伤的过程中SOD和GSH-PX的活性受到了抑制，而硒处理组在脑缺血再灌注1h和3h时脑组织SOD和GSH-PX活性与假手术组相比差异无显著性（P>0.05），提示补充硒可以提高脑缺血再灌注时脑组织内SOD和GSH-PX的含量，这与上述提到的硒能降低缺血再灌注时脑组织内MDA的含量相吻合。
综上所述，缺血再灌注时大鼠脑组织的MDA含量增加，SOD、GSH-PX的活性下降，提示脑缺血再灌注的确可以激活氧自由基生成系统，导致自由基生成过多或清除能力下降。本研究表明，硒对大鼠缺血再灌注损伤具有保护作用，其机制可能与增强脑缺血再灌注早期脑组织SOD和GSH-PX活性，抑制氧自由基损伤，降低脂质过氧化物含量，减轻脑水肿，缓解组织酶释放，增强脑组织中自由基代谢酶的活力，抑制脂质过氧化反应，或直接清除自由基的作用，对缺血再灌注引起的损伤脑组织有一定的保护作用。
参考文献
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（编辑新 竹）
作者单位:430080湖北武汉武汉科技大学医学院生化教研室