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【摘要】 目的 探讨脑梗死患者脑脊液中兴奋性氨基酸含量测定的意义。方法 采用高效液相色谱法检测46例脑梗死患者和30例正常对照者脑脊液中兴奋性氨基酸递质谷氨酸(Glu)、天门冬氨酸(ASP)水平及抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA)含量。结果 脑梗死发生12h～4天脑脊液中谷氨酸、天门冬氨酸显著性升高，恢复期降至正常水平；γ-氨基丁酸在脑梗死急性期也升高，恢复期下降。结论 谷氨酸、天门冬氨酸在神经元缺血损伤中起重要作用。急性脑梗死患者脑脊液兴奋性和抑制性氨基酸递质可作为一个敏感指标，早期诊断脑缺血的发生，推测脑梗死的严重程度，具有重要的临床意义。
【关键词】 脑梗死；兴奋性氨基酸；脑脊液；高效液相色谱
兴奋性氨基酸（excitatory amino acid，EAA）是广泛存在于哺乳类动物中枢神经系统的正常兴奋性神经递质，参与突触兴奋传递，与学习记忆形成以及与多种神经变性疾病有关。在缺血、缺氧、创伤、中毒等因素作用下含量升高，能触发中枢神经系统的过度兴奋，使神经系统能量代谢失衡，产生神经毒性作用。近年来许多研究发现，脑缺血时兴奋性氨基酸明显增高，其在神经元缺血损伤中起重要作用。本文应用高效液相色谱法测定脑梗死患者和对照组脑脊液兴奋性氨基酸递质谷氨酸(Glu)、天门冬氨酸(ASP)及抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA)水平，探讨其变化规律及在脑缺血中的临床意义。
1 资料与方法
1.1 临床资料 脑梗死急性期组：28例，男16例，女12例；平均年龄（66．42±5．44）岁；平均病程（36．2±21．4）h。恢复期组：18例，男10例，女8例；平均年龄（65．32±3．84）岁；平均病程（24．45±6．72）天。所有病例均符合1995年修订的《各类脑血管病的诊断要点》讨论稿，并经CT证实。对照组选择一般外科行腰麻手术的患者30例，其中男18例，女12例，均排除有中枢神经系统疾病。取脑脊液1ml备测。
1.2 实验处理 脑脊液放在-80℃低温冰柜中保存。分析前脑脊液反复冰融3次。仪器采用法国GilsonHpLC仪。应用柱前衍生反相色谱分析法。衍生试剂：乙醇、三乙胺、水、异硫氰酸苯酯，按7：1：1：1混合。衍生过程：脑脊液4000rpm离心10min取上清液100μl真空抽干。加入20μl衍生试剂充分衍生，抽40min，加入20μl流动相溶解。以2000rpm离心5min，取上清液10μl上样。
1.3 统计学处理 采用完全随机化计量资料的方差分析及组间相互比较的Q检验。
2 结果
脑梗死患者脑脊液兴奋性氨基酸谷氨酸、天门冬氨酸急性期两者均升高，与对照组相比差异具有显著性(P<0.01)。在恢复期下降接近正常水平。见表1。表1 脑梗死患者脑脊液谷氨酸、天门冬氨酸测定结果
脑梗死患者脑脊液兴奋性氨基酸在急性期不同时间的变化对比结果表明，兴奋性氨基酸在缺血发生12h后开始显著上升。见表2。表2 脑梗死患者脑脊液谷氨酸在急性期不同时间的变化对比脑梗死患者脑脊液γ-氨基丁酸测定结果急性期也升高，与对照组比较差异有显著性(P<0．01)。见表3。表3 脑梗死患者脑脊液γ-氨基丁酸测定结果
3 讨论
兴奋性氨基酸(EAA)包括谷氨酸(Glu)、天门冬氨酸(ASP)，尤其是Glu脑梗死后在脑内含量最高。早在1969年，Olney就研究证实谷氨酸可致视网膜细胞坏死，随剂量增加可进一步扩展到脑组织。近年来研究发现，脑缺血时，神经元释放大量的兴奋性氨基酸，特别是Glu大量释放后，激活Glu受体，引起兴奋性神经元持续去极化，干扰神经元的调节机制，导致离子渗透压与电化学的改变。由于氯化物和水内流，使神经元肿胀，功能障碍，继之钙离子内流，使细胞内钙离子超载，结果引起细胞坏死。因此兴奋性氨基酸与脑梗死后脑损害有着密切的关系。以往文献报告多局限于动物模型，脑梗死后脑脊液兴奋性氨基酸含量的变化国内外未见报告，为此进行了该研究，对进一步探讨脑梗死发病机制有重要意义。
脑组织中氨基酸氮总量为血浆中氨基酸氮的6倍，其中Glu和ASP是最主要成分［1］。正常情况下，血脑屏障维持脑组织中游离氨基酸高浓度和血浆间浓度梯度，当脑梗死发生后血脑屏障破坏，脑脊液含量增加。本文研究结果表明Glu、ASP在脑梗死发生后12h～4天脑脊液中显著升高，恢复期已下降接近正常水平。脑梗死患者脑脊液Glu、ASP的升高取决于脑梗死后脑细胞外氨基酸浓度的升高。血脑屏障破坏后，细胞外高浓度的氨基酸释放入脑脊液。以往对不同类型脑缺血动物模型的研究已取得一致结果，在脑缺血期间，脑细胞外液中Glu、ASP浓度均显著升高［2］，在缺血终止时达到高峰水平，再灌流后立即下降。脑脊液升高的Glu、ASP来源于脑细胞外高浓度，而细胞外Glu、ASP的浓度高低取决于梗死脑组织的体积［3］、缺血的程度和持续的时间。Hagberg等［4］发现，当脑血流下降低于20ml／（100g/min）时，细胞外Glu开始上升，30min后上升>100倍。本试验观察了脑梗死急性期不同时间脑脊液Glu水平的变化，发现在梗死后12h脑脊液中Glu、ASP升高，而CT在梗死后48～72h后方可显示病灶，因此，根据脑脊液中Glu升高与否及升高的程度，可早期证实脑梗死的发生，推测其严重程度。同时发现，梗死面积的大小与脑脊液Glu水平成正比。脑梗死发生后，缺血区脑温升高，高温可加重缺血神经细胞损伤、加快缺血“半暗带”区向梗死区演化、增加脑梗死体积［5］，使兴奋性氨基酸进一步升高。γ-氨基丁酸(GABA)是中枢神经系统主要抑制性神经介质，对神经元的活动具有较强的抑制作用。本试验显示，脑梗死急性期脑脊液中GABA升高，在恢复期下降至正常，与动物实验研究相符合［3］。在梗死早期，GABA的升高是机体自身保护机制，以减轻缺血对脑细胞产生的损害。
本研究结果提示，兴奋性和抑制性氨基酸在脑梗死的病理生理过程中的重要作用，应用抑制谷氨酸释放或抗谷氨酸毒性的药物来减轻缺血性脑损伤，可能成为治疗缺血性脑血管病的重要手段。另外，急性脑梗死患者脑脊液Glu、ASP、GABA的测定，可作为梗死损害程度的一个指标，具有非常重要的临床意义。
【参考文献】
1 薜启萁．神经系统的生理和病理化学,第2版.北京：科学出版社， 2003,100．
2 Shimada N，Graf R，Rosner G,et al．Differences in ischemiainduted accummulali’on of amino acids in rat cortex．Stroke， 2004，21： 1445．
3 Steven PB，Ross B，David IG，et al．Correlatlon between aminoacid release and neuropathologic outcome in rat bratn following middle 8rtery occlusion．Stroke， 2003，21： 1727．
4 Hagberg H，Lechmann A，Sandberg M，et al.Ischemia-induced shilt inhibitory and exc’ttatory amino acid from intra to extracellular compartments． J Cereb Blood Flow Metab,2004，5：415．
5 Reglodi D，Somogyvari-Vigh A，Maderdrul JL，et al.Postischemic spontaneous hyperthermia and its effects in middle cerebral artery oc-clusion in the rat.Exp Neurol，2000，163:399-407.
作者单位：山东滨州，滨州市人民医院神经内科