中药防治脑出血的实验研究进展第一部分实验性脑出血动物模型1脑内注入胶原酶诱导脑出血模型Rosenberg等于1990年首先报道RosenbergGA,Mun-BryceS,WesleyM,etal.Collagenase-inducedintracerebralhemorrhageinrats.Stroke,1990,21(5):801-807在立体定位下用微量注射泵向200~300g的Sprague-Dawley大鼠尾状核注入含0.5U胶原酶(Ⅶ型)的生理盐水2µl,诱导大鼠脑出血。原理:胶原酶是一种金属蛋白酶,能够分解细胞间基质和血管基底膜上的胶原蛋白。脑内注入胶原酶后20min即可损伤脑血管基底膜上的胶原蛋白,破坏血脑屏障。血管壁受损后引起渗血,血液逐渐积聚,约4h时出血区融合成片状出血。出血区的大小由胶原酶注入量的多少决定。该模型操作简单,所产生的出血大小、形态及部位基本一致,重复性好。但注射胶原酶后,需要一段时间才能产生出血,而且出血区实为一弥漫性渗血区,并非一个完全的血肿。与临床自发性脑出血发病情况不同。脑内直接注入自体动脉血或凝血块是最常用的脑出血模型。20世纪60年代多采用狗、猫、猴等大动物,80年代末以后较多使用大鼠作为实验动物。该方法造成的脑出血模型在一定程度上类似人脑出血的病理过程,而且操作简单,通过立体定向手术可造成各种部位的脑出血。2脑内注血方法制作脑出血模型Yang等于1994年在立体定位下将100µl新鲜未肝素化的自体动脉血注入到250~350g的Sprague-Dawley大鼠尾壳核内,制成脑出血模型。YangGY,BetsAL,ChenevertTL,etal.Experimentalintracerebralhemorrhage:relationshipbetweenbrainedema,bloodflow,andblood-brainbarrierpermeabilityinrats.JNeurosurg,1994,81(1):93-102首次研究了大鼠脑出血从开始发生到7d时脑含水量、局部脑血流量和血脑屏障通透性改变的时程变化规律,并使用MRI证实尾壳核区血肿及水肿情况,结果发现该模型的脑水肿为血管源性与细胞毒性混合性脑水肿,其形成时程与局灶性脑缺血时脑水肿的时程变化大致相似。其主要的方法改进是:以较低压力(100mmHg)、缓慢(5min)注血是控制血肿大小一致的关键。该模型适合于研究脑出血的占位效应、脑水肿及来自血管的活性物质等在脑损伤中的作用。二次注血法制作脑出血模型预先将一聚乙烯套管在立体定位下置入250~450g的Sprague-Dawley大鼠尾状核,然后用另一聚乙烯导管抽取动脉血,与脑内留置套管连接后以10µl/min速度注入15µl血液,调整套管针方向后7min,再次抽取自体动脉血,以相同速度注入另外35µl血液。结果在脑内形成41.1±10.0µl大小的血肿。该方法可在大鼠脑内产生可重复性的血肿。DeinsbergerW,VogelJ,KuschinskyW,etal.Experimentalintracerebralhemorrhage:descriptionofadoubleinjectionmodelinrats.NeurolRes,1996,18(10):475-477立体定向手术清除血肿是近年来外科方法治疗自发性脑出血的研究热点,迫切需要建立合适的大动物脑出血模型。WagnerKR,XiGH,HuaY,etal.Lobarintracerebralhemorrhagemodelinpigs:rapidedemadevelopmentinperihematomalwhitematter.Stroke,1996,27(3):490-497WagnerKR,XiGH,HuaY,etal.Ultra-earlyclotaspirationafterlysiswithtissueplasminogenactivatorinaporcinemodelofintracerebralhemorrhage:edemareductionandblood-brainbarrierprotection.JNeurosurg,1999,90(3):491-498Wagner等选择家猪作为实验动物:(1)猪脑体积大,沟回多,白质发育好。且具有健康状态一致、费用较低等优点,是制作脑叶出血的理想动物。(2)猪脑出血可产生20~30倍于啮齿类的出血量,适合于检查外科手术清除血肿的疗效。(3)猪等大动物白质体积较大,使血清能够在血肿周围聚积而形成脑水肿,与临床脑出血接近。Wagner等采用6~8kg猪在全麻、气管插管、呼吸机通气、股动脉插管取血及监测血压、股静脉插管输液及注射药物等条件下,用三通开关分别连接立体定向插到尾状核水平的20号塑料管、插入股动脉的导管以及IVAC压力控制注射泵,从股动脉抽取10ml自体血后,调节三通开关用泵在超过15min的时间将1.7ml血液注入到右侧额叶白质内,制成脑出血模型。Wagner等指出:实验性猪脑叶出血模型具有显著的人脑出血病理特征:该种组织间水肿类似于人脑出血早期血肿周围出现的CT低密度影和MRT2高信号。该模型适用于对减轻脑水肿形成,防止白质损伤及改善脑出血后脑预后等治疗方法的评价。Wagner等在该模型上证明脑出血后血凝块的形成过程在产生脑白质与灰质水肿中起重要作用[13],并发现超早期(4h)应用组织型纤溶酶原激活物(tPA)溶解血凝块后再行血肿抽吸的方法可快速、容易、较完全地(血肿大小的70%以上)清除血肿、显著减轻血肿周围的水肿并防止血管源性水肿的发展。3脑内植入填充物方法制作脑出血模型原理:利用立体定向手术在脑内植入一些惰性物质如微气囊或油和石蜡的混合物等来模拟脑出血的占位效应。该类模型在20世纪70~80年代应用较多。该类脑出血模型在近年已较少运用。仅见数篇关于碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对利用微气囊模拟脑出血占位效应所造成的继发脑缺血损伤的保护作用、及用微气囊充气和放气模拟手术清除血肿过程,研究血肿清除术治疗时间窗对临床疗效的影响等报道。4自发性脑出血模型中山医科大学用直径为0.3mm的银夹钳夹80~100g的Sprague-Dawley大鼠的双侧肾动脉,制作出一种易卒中型肾血管性高血压大鼠模型(RHRsp)。其血压峰值稳定在172mmHg以上,并发生与人类高血压病类似的脑动脉损害:细小动脉纤维素样坏死、透明变性和微动脉瘤形成等。在此基础上,61.8%(34/55)的大鼠自发产生各种类型的脑卒中:脑梗塞、脑出血、蛛网蟆下腔出血和混合性脑卒中。ZengJS,ZhangYQ,MoJW,etal.Two-kidney,twocliprenovascularhypertensiveratscanbeusedasastroke-pronerats.Stroke,1998,29(8):1708-1714缺乏既有类似人类高血压、动脉硬化的病理生理基础,又较接近人类脑出血发病情况,并且出血量及出血部位均有较好重复性的脑出血动物模型。脑出血恢复期的动物模型则更加缺乏。继续寻找与人类脑出血急性期与恢复期接近的脑出血动物模型,将极大地促进脑出血病理生理机制及治疗方法的研究。综合自发性脑出血与人工诱导脑出血模型的优点,将有可能制作出较理想的脑出血动物模型。5问题与展望第二部分中药防治脑出血实验研究进展1防治脑出血后脑水肿作用脑水肿是脑出血的重要并发症,其产生和发展是导致患者神经功能恶化甚至死亡的重要原因,积极、有效地防治脑水肿是降低患者死亡率与致残率的关键。实验性脑出血研究表明:血肿周围脑水肿为血管源性(血脑屏障破坏所致)与细胞毒性(脑实质细胞受损所致)混合性脑水肿,远离出血灶的脑水肿是血管源性脑水肿扩散的结果。血肿周围缺血区内自由基大量生成、兴奋性氨基酸过度释放及钙离子超载等与血肿周围脑水肿形成有关。近年还发现,凝血过程中产生的凝血酶、红细胞溶解释放的血红蛋白及其降解产物均可破坏血脑屏障和产生细胞毒性,是导致脑出血后脑水肿的重要原因。现代医学临床主要使用脱水剂、利尿剂和糖皮质激素三类药物治疗脑水肿,它们虽然能够部分减轻脑出血后脑水肿,但对其病理生理机制针对性较差,且副作用较多。大量实验研究显示,治疗脑出血急性期的中药制剂均具有良好的防治脑水肿作用,其可能的作用机理如下。1.1保护血脑屏障清开灵注射液,中风脑得平冲剂李克玲,黄启福,蒋玉凤,等.清开灵注射液治疗家兔脑血肿的实验研究.中国中西医结合杂志,1997,17(2):91-93李克玲,黄启福,朱陵群,等.中风脑得平冲剂对实验性兔脑血肿的作用.北京中医药大学学报,1996,19(1):22-241.2抗自由基损伤救脑宁注射液,脑血疏通口服液,消瘀宁颗粒剂黄世敬,黄启福,孙塑伦,等.救脑宁注射液对实验性脑出血大鼠脑水肿及脂质过氧化的影响.北京中医药大学学报,1998,21(2):38-40郑强,黄世敬,顼宝玉,等.脑血疏通口服液对实验性脑出血大鼠脑水肿及脂质过氧化作用的影响.中国中医基础医学杂志,2000,6(5):27-30吴素霞,胡丽平,马杰,等.消瘀宁颗粒剂对大鼠实验性脑出血的作用研究.中国现代应用药学,1999,16(2):14-161.3抗谷氨酸神经毒性清开灵注射液岳少杰,罗自强,虞佩兰,等.清开灵对谷氨酸神经毒性脑水肿的保护作用.北京中医药大学学报,1998,21(4):32-33陶永光,岳少杰,俞燕,等.清开灵对大鼠谷氨酸神经毒性脑水肿时突触体游离钙的影响.中国当代儿科杂志,2000,2(5):326-3282促进血肿吸收、加快脑组织损伤修复及改善神经机能作用脑出血后脑细胞死亡的原因,以往认为主要由血肿的急性占位效应直接破坏脑组织、引起继发脑缺血所致。近年发现,血液成份如凝血酶、血红蛋白等的神经毒性起着更为重要的作用。临床与实验研究均显示:中药治疗中、小量脑出血不仅能够促进血肿吸收、加快脑组织损伤修复,而且具有改善神经机能作用。其作用机制可能与下述两方面有关。2.1降低血液粘度、调整脑血管舒缩功能、改善脑微循环毛冬青甲素,救脑宁注射液刘茂才,陈根成,张壮战,等.毛冬青甲素治疗高血压性脑出血的实验研究.广州中医学院学报,1995,12(4):42-43庞鹤,王晓梅,王硕仁,等.醒脑健神丹合清开灵注射液治疗急性脑出血的实验研究.中国中医急症,1995,4(2):69-71黄世敬,黄启福,孙塑伦,等.救脑宁注射液对实验性脑出血大鼠脑组织内皮素含量及一氧化氮合酶的影响.中国中医基础医学杂志,2000,6(8):16-192.2促进脑微血管及胶质增生,加快脑组织损伤修复朱培纯,吴海霞,陈浩,等.3种方药对脑出血大鼠因子Ⅷ相关蛋白和胶质纤维酸性蛋白的影响.北京中医药大学学报,1997,20(1):34-373神经保护作用有效地保护神经元是卒中等神经系统疾病治疗的关键中药神经保护作用机理3.1改善脑组织能量代谢还原注射液,脑溢安,醒脑健神胶囊、中风脑得平冲剂、清开灵注射液张春燕,李亚明.还原注射液对脑出血大鼠神经行为、乳酸、自由基的影响.现代中西医结合杂志,2000,9(8):667-668唐涛,梁清华,黎杏群,等.脑溢安对实验性脑出血大鼠细胞色素c氧化酶活性的影响.湖南医科大学学报,2000,25(6):542-544张秋菊,张希晨,金焕,等.醒脑健神胶囊、中风脑得平冲剂、清开灵注射液的实验及临床研究.中国中医基础医学杂志,1999,5(s:s):291-2943.2抗自由基损伤脑溢安颗粒剂,复方北芪口服液胡随瑜,金益强,王勇华,等.脑溢安颗粒剂主要药效学研究.中药新药与临床药理,1997,8(3):150-152黄燕,陈根成,连新福,等.复方北芪口服液治疗脑出血实验研究.现代中西医结合杂志,2000,9(10):872-873何纲,黎杏群,梁清