内皮素-1/NO系统在复苏后亚低温治疗时调节脑微循环血流的作用及机制研究

Cardiac arrest （CA）is one of the leading causes of adult death. Mild hypothermia（MH） treatment after resuscitation can reduce the injury of nerve function by reducing cerebral metabolic rate and inhibiting the inflammatory reaction, but also cause some adverse pathophysiological responses. Our study found that the cerebral microcirculation decreased significantly after resuscitation, but compared with the non-hypothermia treatment, MH further reduced the blood flow of the microcirculation. However, the mechanism underlying this phenomenon is not elucidated. The mutual antagonism between endothelin -1 (ET-1) and nitric oxide (NO) secreted by vascular endothelial cells plays an important role in the self-regulation of cerebrovascular. We speculate that MH after resuscitation may slow down the cerebral microcirculation by stimulating the synthesis and release of ET-1 or inhibiting the synthesis and release of NO from cerebral endothelial cells. Therefore we will establish a porcine model of CA, and MH (target core temperature 33 ℃) or non- hypothermia treatments are given after resuscitation. The expression of endothelin converting enzyme -1, ET-A receptor, ET-B receptor and nitric oxide synthase in brain tissue will be determined by western blot and immunohistochemistry analysis. ET-1 and NO levels in brain tissue and peripheral plasma will be determined by radioimmunoassay. The aim of this study is to determine the role of ET-1/NO imbalances in the reduction of cerebral microcirculation caused by hypothermia after resuscitation.

心脏骤停(CA)是成人死亡的重要原因之一。复苏后亚低温（MH）通过降低机体代谢率，抑制炎症反应等作用减轻神经损伤，但也会引起机体一些不良的病理反应。我们一项研究发现复苏后脑微循环血流明显下降，但与非低温治疗相比，MH治疗进一步减少脑微循环血流。其具体机制尚不明确。血管内皮分泌的内皮素-1( ET-1) 和一氧化氮( NO)之间的相互拮抗作用在脑血管自我调节中起重要作用。我们推测CA复苏后MH可能通过刺激脑组织合成和释放ET-1，或抑制NO的合成和释放，从而引起脑的微循环血流减慢。本项目拟建立猪CA模型，复苏后分别给予MH治疗（目标温度33℃）和非低温治疗，通过免疫印迹和免疫组化方法来检测脑组织ET转化酶-1、ET-A受体和ET-B受体、NO合酶的蛋白表达，以及采用放免分析法测定脑组织匀浆和外周血中ET-1和NO水平变化，探讨ET-1/NO系统失衡在复苏后MH降低脑微循环血流中的作用及机制。

心脏骤停(CA)是严重的致死、致残性疾病。复苏后亚低温（MH）是被广泛认可的能够改善预后的措施之一。虽然MH通过降低机体代谢率，抑制炎症反应等作用减轻神经功能损伤，但也会引起机体一些不良的病理反应。我们前期研究发现复苏后脑微循环血流明显下降，但与非低温治疗相比，MH治疗进一步减少脑微循环血流。本项目通过建立猪CA模型，复苏后进行MH治疗，观察血流动力学参数和脑微血管血流，结合外周血和脑组织内皮素-1/一氧化氮（ET-1/NO）及相关蛋白酶水平变化，阐述复苏后MH治疗时脑微循环血流进一步减慢与ET-1/NO系统失衡的关系。.研究结果发现复苏后血清ET-1和NO水平都轻度升高。MH治疗使血清ET-1水平升高更加明显，且降低了NO水平。脑组织ET-1和NO水平变化也类似于血清。通过Western blot法蛋白表达分析，发现与非低温组相比，MH治疗上调了脑组织内皮素转化酶-1（ECE-1）和ET-A受体蛋白的表达，也下调了诱导型NO合酶（iNOS）的表达。这也正和血清和脑组织ET-1和NO变化相吻合。这些结果揭示了复苏后MH治疗降低脑微循环血流的可能机制。.本项目另一部分内容，通过建立猪失血性休克模型，评价液体复苏同时应用参附注射液对改善脑微循环及脑损伤的作用及机制。采用免疫组化法检测脑组织NOS的3种同工酶eNOS，nNOS和iNOS蛋白表达，通过ELISA方法测定脑组织IL-6、TNF-a水平变化，阐述了参附注射液可通过上调eNOS蛋白表达，抑制炎症因子及iNOS表达，从而改善脑微循环血流及减轻脑水肿。.综合本项目实验结果，我们认为复苏后MH治疗期间ET-1/NO系统失衡表现为ET-1及ET-A受体表达上调和NO合成的减少，是导致脑微循环血流减少的主要机制之一。将来拟进一步通过实验阐述ET-1受体干扰是否能够阻断MH诱导的缩血管作用，改善脑微循环血流及氧代谢。为临床上CA患者MH治疗时提供新的干预手段阻断其降低微循环血流的“不利效应”，从而最大限度发挥MH治疗的“有利效应”改善患者神经功能预后。