下丘腦室旁核損傷后大鼠水鈉代謝的變化

神經(jīng)退行性神經(jīng)疾病之一是第三腦室腫瘤。不難的不是手術(shù)本身，而是術(shù)后嚴重的鈉代謝障礙。尤其是顱咽管瘤術(shù)后發(fā)生水鈉代謝紊亂的機率更高,會出現(xiàn)各種形式的水鈉代謝異常,除中樞性尿崩癥外另一種常見的異常是嚴重的低鈉血癥。對這種術(shù)后并發(fā)癥目前主要有兩種解釋:一種是腦性鹽耗綜合征(cerebralsaltwastesyndromeCSWS),另一種是抗利尿激素分泌不當綜合征(syndromeofinappropriateantiduretichormone,SIADH)。造成這種結(jié)果的原因以及下丘腦損傷后水鈉代謝紊亂的特征目前仍然不清楚。本文探討這種水鈉代謝紊亂的特征及發(fā)生機制,為CSWS和SIADH尋求理論支持。材料和方法一、動物飼養(yǎng)管理清潔級SD(Sprague-Dawley)雄性大鼠(華中科技大學同濟醫(yī)學院實驗動物中心提供),體重250~350g。動物飼養(yǎng)在標準實驗室條件下,溫度(22±1)℃,濕度為60%;顆粒狀食物和清水隨時添加,試驗前動物適應實驗室2周。二、腦立體定向圖譜40只大鼠隨機分為試驗組(損毀組)和對照組(假損毀組)。大鼠經(jīng)5%的水合氯醛腹腔注射麻醉(300mg/kg)后先留置膀胱導管。切開腹壁及膀胱置直徑1.5mm硅膠管,縫合切口并固定導管,以準確檢測尿量。然后固定大鼠于立體定向儀(西安西北光電儀器廠),調(diào)整門齒鉤平面比兩耳間線平面低2.4mm,然后固定兩側(cè)耳桿,必須使耳桿兩側(cè)刻度一致。此時前后囟基本在同一平面上,相差0~0.1mm;矢狀縫也保持垂直位置。手術(shù)暴露前囟及人字縫,按照SD大鼠腦立體定向圖譜,選擇損毀兩側(cè)下丘腦室旁核(paraventricularnucleus,PVN)座標為AP:-1.8mm,L:±1.8mm,H:-7.2mm(圖1)。根據(jù)座標用牙科鉆在顱骨鉆兩孔,直徑2mm。用0.5μl微量進樣器給藥。損毀組雙側(cè)PVN各注射0.05μl海人藻酸(美國Sigma公司產(chǎn)品),海人藻酸作為損毀神經(jīng)元的工具藥。每次注射時間5min,留針15min。假損毀組雙側(cè)PVN各注射人工腦脊液0.05μl,給藥及留針時間同上。兩組給藥完畢后均于原位注射0.05μl美藍定位,已知美藍不影響海人藻酸的損毀效應。損毀后30min開始收集1h尿量。損毀完成后1.5h采集眼球血2ml加入依地酸-K3(ethylenediaminetetraaceticacid-K3EDTA-K3)抗凝。隨后經(jīng)心臟灌注生理鹽水150ml,再灌入4%多聚甲醛200ml持續(xù)1h,取完整腦浸泡于4%多聚甲醛后固定8h,石蠟包埋后沿美藍標記處切片作甲苯胺藍染色,觀察PVN神經(jīng)元尼氏小體。選擇美藍標記穿刺點準確的大鼠進入下一步試驗。三、大鼠的尿量試驗組和對照組均在給藥后30min開始收集1h尿量,對比下丘腦PVN損毀組和假損毀組大鼠尿量。四、標準抑制曲線測定血樣采集后3000r/min離心15min,取血清-20℃保存待測,全部血樣經(jīng)放免法檢測AVP水平(AVP放免試劑盒購于第二軍醫(yī)大學神經(jīng)生物教研室)和ANP水平(ANP放免試劑盒購自武漢亞法生物公司)。用γ免疫計數(shù)器測出各管放射性(T),以3000r/min離心15min,測各管沉淀放射性(B)。結(jié)合率(%)=B/T×100%以各標準管測得的結(jié)合率為縱座標,各管標準的ANP濃度為橫坐標,繪制成標準抑制曲線。標本中ANP含量可以直接從標準曲線中讀出。五、統(tǒng)計分析各組數(shù)據(jù)以xˉ±sxˉ±s表示,兩樣本均數(shù)間的比較用t檢驗,兩組參數(shù)間的比較用線性相關分析。損腦pvn神經(jīng)元蛋白活性降低病理學觀察:通過美蘭標記點的尼氏染色切片可以看到損毀的針道痕跡。切片顯示下丘腦PVN經(jīng)海人藻酸損毀后,損毀組中神經(jīng)元尼氏小體比假損毀組尼氏小體減少甚至消失,進一步證明損毀后PVN神經(jīng)元內(nèi)分泌功能降低(圖1,2)。假損毀組大鼠血漿AVP為(8.05±0.78)pg/ml,而損毀下丘腦PVN后,血漿AVP檢測值下降為(3.91±0.48)pg/ml,經(jīng)t檢驗P<0.05,差異有顯著性。同時,ANP的檢測值在兩組間變化趨勢與AVP相反,即假損毀組檢測值為(291±31.66)pg/ml,而損毀組ANP檢測值上升到(332±27.48)pg/ml,經(jīng)t檢驗P<0.05。存在損害—討論室旁核是下丘腦最重要的核團之一,前下端在視交叉上方數(shù)毫米處,其中PVN是分泌AVP的主要核團之一,PVN的大細胞神經(jīng)元分泌的AVP由神經(jīng)軸突輸送至神經(jīng)垂體,由神經(jīng)垂體釋放入血起到抗利尿作用;PVN的小細胞神經(jīng)元分泌的AVP與大細胞神經(jīng)元作用不同,主要通過下丘腦-漏斗-腺垂體通路參與調(diào)控垂體激素的分泌,如促皮質(zhì)激素釋放激素(corticotrophinreleasinghormone,CRH)、甲狀腺釋放激素(thyrotrophicreleasinghormone,TRH)和促腎上腺皮質(zhì)激素(adrenocorticotrophichormone,ACTH)等。下丘腦室旁核受損引起抗利尿激素分泌減少,出現(xiàn)中樞性尿崩癥。現(xiàn)已有實驗發(fā)現(xiàn)下丘腦PVN的大細胞部也能分泌ANP,構(gòu)成中樞ANP系統(tǒng)。中樞ANP的作用可能與腦脊液代謝、腦血流量的控制、腦組織水鈉含量的調(diào)節(jié)有關。AVP與ANP在調(diào)控水鹽代謝的過程中作用相反,但又是相輔相成的,ANP能夠抑制大鼠垂體釋放AVP。ANP不僅促進排鹽,而且還通過抑制AVP釋放減少鹽的攝取,免除高鹽環(huán)境帶來的危害。以上證據(jù)顯示下丘腦PVN不但是分泌AVP和ANP的重要結(jié)構(gòu),而且還是調(diào)節(jié)這二者的重要核團。目前對于下丘腦PVN損傷后中樞分泌AVP和ANP的研究較少。在神經(jīng)外科,鞍區(qū)及第三腦室腫瘤病人術(shù)后出現(xiàn)嚴重的水、電解質(zhì)紊亂與這種分泌機制有關。本實驗在成功建立中樞性尿崩癥動物模型基礎上,通過放免方法檢測血漿AVP和ANP,結(jié)果表明:在穩(wěn)定動物模型的基礎上,RIA法檢測血漿AVP和ANP是可行的,所測的值基本穩(wěn)定與其它實驗數(shù)據(jù)相似;PVN損傷后AVP的含量明顯降低,但與通常推論相反的是ANP含量反而升高。通過該結(jié)果我們得出以下推論:①血漿ANP以心房分泌為主,正常情況下AVP對心房分泌有抑制作用;當PVN受損后分泌AVP減少,則心房分泌ANP增加。②由于血腦屏障的作用,許多研究顯示中樞ANP和外周ANP各自相對獨立,我們推論中樞ANP可能通過調(diào)節(jié)下丘腦心血管自主神經(jīng)系統(tǒng)影響心房分泌ANP;PV