[研究背景]脊髓缺血再灌注损伤是指消除掉脊髓缺血的因素,恢复脊髓血供后,脊髓原有的缺血损伤没有减轻,反而损伤又更进一步的加重,严重的可能导致脊髓神经元死亡,出现截瘫。大血管手术特别是胸腹主动脉瘤手术,为了保证手术顺利进行,术中常常需要阻断胸腹主动脉,脊髓血流中断,胸腹主动脉开放后出现脊髓缺血再灌注损伤。有文献报道,主动脉瘤手术引起脊髓缺血再灌注损伤所致截瘫的发生率为5%至40%。截瘫不仅使患者失去工作能力,甚至影响基本的生活自理能力,给患者及其家庭带来巨大的痛苦和打击,同时也给其家庭和整个社会带来了经济和医疗的负担。所以,寻求行之有效的减轻脊髓缺血再灌注损伤的方法与措施一直是医学研究的难点与热点。近些年来,虽然有一些研究人员采用深低温停循环、脑脊液引流、血管移植转流等多种不同的措施来保护术中缺血再灌注的脊髓,但术后截瘫的发生仍旧无法避免,而且上述的保护措施操作繁琐复杂,还有可能引起其他的严重并发症。因此上述这些保护脊髓缺血再灌注损伤的措施并不是临床上最佳的选择。如果能找到对缺血再灌注损伤有保护作用的药物,在临床实践中将具有重要意义。右美托咪定(Dex)是近年来临床中广泛使用的一种高选择性α 2肾上腺素受体激动剂,右美托咪定与α 2肾上腺素受体和α 1肾上腺素受体结合的比例为1620：1,可乐定与α 2肾上腺素受体和α 1肾上腺素受体结合的比例为220：1,右美托咪定对α 2肾上腺素受体的亲和力是可乐定的8倍。右美托咪定在小剂量使用时即可观察到其对α 2肾上腺素受体的激动作用,在较大剂量使用时观察到其对α 2和α l肾上腺素受体均有激动作用。右美托咪定具有强大的镇静催眠作用,而且起效快,半衰期短、作用时间短,呼吸抑制作用轻微,独特的易于唤醒的特点。此外,右美托咪定能够抑制交感神经,增强迷走神经兴奋性,还具有镇痛,抗焦虑,抗寒颤,稳定血流动力学的作用,还可以明显降低术后躁动、恶心呕吐的发生率,从而提高术后麻醉恢复期安全性。右美托咪定可以增强吗啡芬太尼等阿片类药物的镇痛效果,从而减少阿片类药物的剂量,进而减少阿片类药物导致的不良反应。因为有上述这些明显而有效的药理作用,所以右美托咪定被广泛地用于临床麻醉的镇静催眠,门诊的短小手术,ICU的镇静和辅助检查等。]999年,美国药品与食品管理局(FDA)批准右美托咪定可以应用于ICU的镇静,2008年FDA批准其可应用于非气管插管患者的镇静,2009年FDA批准其可用于气管插管和机械通气时的镇静。2009年国家食品与药品监督管理局批准右美托咪定在国内上市,用于全身麻醉的诱导和机械通气的镇静。随着右美托咪定在临床中的广泛大量使用,有研究人员又逐渐发现其对体内各个器官有明显的保护作用。国内外的学者通过实验发现右美托咪定能够减少缺血再灌注损伤的心脏的心肌梗死面积；能够降低脓毒血症大鼠血尿素氮和血肌酐,保护大鼠的肾功能；能够减轻脓毒血症大鼠的肝小叶中央静脉淤血,降低谷丙转氨酶,保护大鼠的肝功能；能够减轻急性肺损伤的大鼠的肺水肿和胸膜渗出,抑制肺的炎性反应,保护大鼠的肺脏；能够预防睾丸扭转的小鼠的睾丸缺血再灌注损伤。除了对上述的器官缺血再灌注损伤有保护作用,近年来,许多学者发现右美托咪定对神经系统也有明显的保护作用。在大鼠脑缺血再灌注损伤模型中,右美托咪定预处理组可以减小大脑皮质和纹状体区域的梗死面积,其保护机制可能是通过降低TNF-α和N0水平,提高超氧化物歧化酶活性,减少自由基产生而发挥作用的。随后,有实验证实了右美托咪定对脑的保护作用是呈剂量依赖性的。现在对其保护作用的机制研究主要集中在右美托咪定对组织的抗炎作用和抑制氧化应激作用这两方面。在脊髓缺血再灌注损伤机制中,炎症反应是脊髓缺血再灌注后发生损伤的最主要的一个机制之一。缺血再灌注损伤的情况下脊髓微血管内皮功能发生障碍, 脊髓发生水肿,血脊髓屏障被破坏。各种免疫细胞和抗体会进入脊髓,引起强烈的炎症反应。脊髓缺血再灌注损伤后,在组织中就会出现肿瘤坏死因子-α (TNF-α),白介素-1β (IL-1β)表达的上升。TNF-α是被激活的单核,巨噬细胞分泌的一种具有广泛生物学功能的细胞因子,是中枢神经系统中炎症发生发展的重要介质。它在炎症反应中作为其他炎症细胞因子的启动因素,本身能够诱导自身及白细胞介素IL-1 β等其他炎症子产生,能够诱导和产生炎症级联反应及相关损伤；此外,过度表达的TNF-α能直接作用于血管内皮细胞,改变其通透性；与IL-1 β协同作用于内皮细胞,从而导致损伤的内皮细胞发动凝血反应,促进血栓的形成。TNF-α能够使白细胞迁徙、附壁、聚集并阻塞微血管,导致微血管血流减少或者消失,使缺血再灌注损伤进一步加重。IL-1 β是IL一1的主要成分,是体内重要的一种促炎细胞因子。IL-1 β在正常中枢神经系统中的表达很微量,但在损伤后(如创伤,缺血,感染等)表达量增加数倍。许多研究证明脊髓损伤时IL-1 β被大量的激活,而IL-1 β又可以激活核转录因子(NF-κB)引起多种炎症因子的激活从而引发炎症的级联反应,从而使得脊髓缺血再灌注的损伤加重。脊髓和大脑同属于神经系统组织,其组织结构和生理病理过程具有很强的同源性和相似性。右美托咪定对脊髓缺血再灌注损伤是否有保护作用方面的研究甚少,右美托咪定对缺血再灌注损伤的脊髓有何影响,是否如其对脑缺血再灌注损伤一样存在保护作用；如果有保护作用的话,是否存在剂量依赖性；其具体的保护机制是通过什么途径产生,是否跟右美托咪定抑制炎症反应的关键因子TNF-α和IL-1 β抑制氧化应激反应有关等问题都值得我们去研究和探寻。因此,为了研究以上问题,本实验分为两部分：第一部分探讨右美托咪定对兔脊髓缺血再灌注损伤及促炎性因子TNF-α, IL-1β表达的影响；第二部分探讨不同剂量右美托咪定预处理对兔脊髓缺血再灌注损伤影响的比较。实验一 右美托咪定对兔脊髓缺血再灌注损伤及促炎性因子TNF-α, IL-1β表达的影响目的评价右美托咪定对兔脊髓缺血再灌注损伤及促炎性因子肿瘤坏死因子α (TNF-α),白介素-1β(IL-1β)的影响。方法选取新西兰大白兔24只,4-5月龄,体重2-2.5公斤,运用随机数字表法,分为三组(n=8)：假手术组(S组),缺血再灌注组(I/R组),右美托咪定组(D组)。采用经典的Zivin法建立兔脊髓缺血再灌注模型,D组在缺血前30min开始静脉输注右美托咪定2.5 ug/(kg·h)直至再灌注之前。同时期内S组和I/R组则泵入等量的生理盐水。在清醒即刻,再灌注后6,12,24,48小时,采用Tarlov法评价兔后肢的运动功能,并同时检测各组手术前,再灌注后6,12,24,48小时血清TNF-α, IL-1β的表达水平,48小时后取各只兔脊髓,检测脊髓TNF-α, IL-1β, SOD和MDA水平表达,并作HE染色观察病理变化。结果与S组比较,I/R组和D组各个时间点Tarlov评分降低,血清和脊髓TNF-α, IL-1β升高,脊髓bIDA升高,脊髓SOD降低,HE染色病理损伤加重,脊髓前角正常运动神经元计数降低。与I/R组比较,D组各个时间点Tarlov评分升高,血清和脊髓TNF-α, IL-1β降低,脊髓bIDA降低,脊髓SOD升高,HE染色病理损伤减轻,脊髓前角正常运动神经元计数升高。结论右美托咪定能减轻兔脊髓缺血再灌注的损伤,其机制可能与抑制促炎性因子和减轻脊髓组织的脂质过氧化反应有关。实验二 不同剂量右美托咪定对兔脊髓缺血再灌注损伤影响的比较目的通过观察不同剂量右美托咪定对兔脊髓缺血再灌注损伤的影响,研究右美托咪定对脊髓的保护作用是否存在剂量依赖性及最佳剂量是多少。方法选取新西兰大白兔24只,4-5月龄,体重2-2.5公斤,运用随机数字表法,分为三组(n=8)：低剂量右美托咪定组(D1组)、中剂量右美托咪定组(D2组)和高剂量右美托咪定组(D3组)。采用经典的Zivin法建立兔脊髓缺血再灌注模型,D1组在缺血前30mi n开始静脉泵注右美托咪定2.5ug/(kg·h)直至再灌注之前；D2组则同时期内静脉泵注右美托咪定10 ug/(kg·h);D3组则同时期内静脉泵注右美托咪定40ug/(kg· h)。再灌注48小时后,采用Tarlov评分法评估兔后肢运动功能。测定兔脊髓超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)水平表达,并作HE染色观察病理变化和脊髓前角正常运动神经元计数。结果与D1组比较,D2组Tarlov评分升高,差异有统计学意义(P<0.05)；D3组则无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05)。与D2组比较,D3组Tarlov评分降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与D1组比较,D2前角正常运动神经元增加,差异有统计学意义(P<0.05)；D3组则无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05)。与D2组比较,D3组前角正常运动神经元降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与D1组比较,D2组脊髓SOD活性升高,差异有统计学意义(P<0.05)；D3组则无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05)。与D2组比较,D3组脊髓SOD活性降低,差异有统计学意义(K0.05)。与D1组比较,D2脊髓MDA含量减少,差异有统计学意义(K0.05)；D3组则无明显变化,差异无统计学意义(胗0.05)。与D2组比较,D3组脊髓MDA含量增加,差异有统计学意义(P<0.05)。结论右美托咪定对兔脊髓缺血再灌注损伤的保护作用在一定范围内随剂量的增加而相应地增强,其最佳的剂量为10ug/(kg·h),当剂量增加至40ug/(kg·h)时,对兔的血流动力学产生剧烈的影响,反而加重脊髓的损伤,其保护作用减少。