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目的:观察米诺环素在脑缺血再灌注模型中对细胞间黏附分子-1(intercellular adhesion molecule,ICAM-1)和高迁移率族蛋白(highmobility group box-1 protein,HMGB-1)水平的影响及探究HMGB-1及ICAM-1之间的关系。
方法:采用Koizumis method建议的丝线方法,建立大脑中动脉梗死模型,缺血时间90分钟后再灌,用3％水合氯醛按体重腹腔内注射麻醉。由山西医科大劳动卫生实验室提供的健康雄性清洁SD大鼠80只,体重250±50g,按完全随机方法分成四组分别是假手术组,模型组,米诺环素治疗组1(10mg/kg)和米诺环素治疗组2(15mg/kg)。在再灌后12小时开始用药,每日一次,持续用7天。每组在术后1、3、5、7天分别处死5只,将损伤侧脑组织均浆稀释后进行检测。为了消除总蛋白因素的影响,我们先用考马斯亮蓝法测定总蛋白浓度,然后分别用ELISA酶联免疫分析法进行ICAM-1和HMGB-1的测定(试剂盒为Sigma公司提供),将各自值比上总蛋白浓度得到其所占比例,我们将分析比较这一比值的变化。运用SPSS17.0统计软件统计结果描述用均数及标准差表示,多组比较符合方差齐性者用方差分析,否则用K-W秩和检验,两组比较当正态性及方差齐性时用t检验,符合正态性但方差不齐时用矫正后的t检验。探究HMGB-1和ICAM-1两者关系应先绘制散点图,然后视其为线性或者非线形关系来决定分析方法。
结果:模型组与假手术组之间的ICAM-1和HMGB-1差异是有统计学意义的(P＜0.05)。7天中模型组米诺环素组1米诺环素组2各组总体ICAM-1的统计学描述为,模型组3.430±0.766,米诺环素1组是2.813±0.272,米诺环素2组为2.587±0.251。米诺环素在术后7天总体上能减少脑缺血再灌注损伤后ICAM-1的表达,且在这次实验中该抑制作用符合剂量依赖的正向关系(经过levene法检验为方差不齐,选用K-W秩检验,总体比较比较P值都小于0.05),推断这3组总体之间差异是有统计学意义的。进而选用Bonferroni法进行组间比较(a取0.0167),得出各组间差异均具有统计学意义(P值小于0.0167),说明米诺环素对脑缺血再灌注损伤后ICAM-1的表达有抑制的作用,且在这次实验中这种作用与米诺环素剂量呈正相关系(Z0.1658=2.13,a=0.0167,Z23=2.390,Z24=4.472,Z34=2.155,各组间比较P值均小于a)。7天中总体能减少脑缺血再灌注损伤后HMGB-1的表达,各组分布近似正态分布,统计学描述为模型组27.552±2.297,米诺环素1组23.909±2.893,米诺环素2组21.832±2.593。方差齐性检验P为0.525＞0.10,方差分析结果P＜0.001,各组间比较LSD法各组P值均小于0.05。在第7天时对ICAM-1的抑制作用研究时资料提示各组数据方差齐(P值大于0.10),组间比较提示各组间比较P值＜0.001,提示各组间差异有统计学意义,可以认为剂量不同时,可以产生对ICAM-1不同的影响,且结合统计描述容易得知,这种抑制是呈剂量依赖正相关的。在第7天时米诺环素对HMGB-1的抑制作用资料提示,各组间的差异是有统计学意义的(P值小于0.05)。在模型组和米诺环素处理组1中,术后第3天时HMGB-1和ICAM-1的回归关系在检验水准是0.10的情况下是有统计学意义的,两者较符合二次方和三次方的关系,方程为米诺环素1组Y=-0.096X2+4.474X-49.274,模型组y=-0.026X2+1.414X-15.473,按a=0.10的检验水准,P＜0.10,回归方程是有意义的。
结论:这次研究表明米诺环素可以抑制脑缺血再灌注损伤后ICAM-1的表达,在术后第7天米诺环素对脑缺血再灌注损伤后ICAM-1的表达有抑制作用。米诺环素素还可以抑制同过程中HMGB-1的表达。上述抑制作用在这个实验中均与米诺环素剂量呈正向变化关系。其中,在损伤后第3天的模型组和米诺环素处理1组中,HMGB-1与ICAM-1之间可能存在着二次或者三次项的回归方程关系,提示HMGB-1对ICAM-1在整个缺血过程中的表达水平变化存在着贡献,这对丰富米诺环素的脑保护机制和研究HMGB-1与其他细胞因子在缺血再灌注脑损伤中的关系提供了一定的理论依据。