基于微透析技术建立“脑细胞间液药理学”的探讨

脑细胞间液(BIF)存在于脑神经元之间,其中包涵进入脑内的药物与释放到突触间隙的内源性物质,是研究脑保护药物靶向作用机制的理想载体。基于微透析技术,并借鉴血清药理学的方法,本课题组提出了脑细胞间液药理学的概念,分析了其应用于中药复方研究中的优势和存在的问题,为脑保护中药的研究提供了创新的思路和方法。

脑细胞间液甘油监测与亚低温治疗

脑细胞间液甘油浓度变化可反映细胞膜的损伤程度,测定脑细胞间液甘油浓度的正常值,并对其在各种病理条件下的意义进行研究有重要意义。联合与甘油有显著相关性的指标如兴奋性氨基酸及乳酸/丙酮酸,可用于评价亚低温的脑保护作用。

亚低温对脑创伤患者脑组织糖代谢及甘油的影响

目的:研究亚低温对重型脑创伤患者脑细胞间液能量代谢及甘油的影响。方法:将微透析探针分别置入16例重型脑创伤(sTBI)患者半暗区及病灶对侧的相应位置(正常区),分析受伤后、亚低温期及复温后脑细胞间液(ECF)的乳酸(L)、乳酸/丙酮酸(L/P)、乳酸/葡萄糖(L/G)及甘油浓度(Gly)。结果:半暗区亚低温12h后ECF的Gly、L、L/P及L/G比亚低温治疗前明显降低并维持到复温后,正常区亚低温12h后ECF的L、L/P及L/G比亚低温治疗前明显降低(P<0.05)。两区亚低温12h后与复温后比较,脑ECF的各项指标差别无统计学意义(P>0.05)。亚低温前、亚低温12h后半暗区脑ECF的L、L/P及Gly均比正常区明显增高。结论:亚低温治疗可能通过降低半暗区脑ECF中L/P、L/G及Gly的浓度及正常区L/P的浓度而发挥脑保护作用;颅脑创伤后半暗区更易发生能量代谢紊乱及细胞膜降解,亚低温对这一区域有显著保护作用。

基于LC-MS/MS技术研究黄芩苷在脑、血微透析探针体内外回收率

为进一步研究黄芩苷的入脑行为及脑细胞间液药代动力学,对黄芩苷在脑、血微透析探针的体内外回收率及其稳定性进行了研究。采用LC-MS/MS测定脑、血微透析液中黄芩苷的浓度,计算探针回收率;分别采用增量法、减量法考察不同流速(0.50,1.0,1.5,2.0,3.0μL·min^(-1))对探针体外回收率的影响;采用增量法考察不同浓度(50.00,200.0,500.0,1 000μg·L^(-1))、探针使用次数(0,1,2)对体外回收率的影响;采用减量法考察在大鼠体内探针回收率稳定性及流速对回收率的影响,并与体外结果进行比较。在同一浓度下,黄芩苷的脑、血探针体外回收率均随着流速的增加而降低;在同一流速下,探针回收率与黄芩苷的浓度无关;使用后并经过恢复处理的脑、血探针,在使用2次后,探针的回收率没有明显的变化;增量法和减量法所测得的体外回收率基本相同;减量法测得的体内回收率与体外结果相近,且脑、血探针体内回收率在10 h内的稳定性均良好。研究结果表明减量法能够作为研究黄芩苷体内回收率的测定方法,微透析技术能够用于黄芩苷在脑细胞间液药代动力学、血液药代动力学的同步研究。

亚低温治疗对重型脑创伤脑组织糖代谢及甘油的影响

目的研究亚低温对重型脑创伤患者脑组织糖代谢及甘油的影响。方法33例患者随机分为亚低温组和常温组,将微透析探针分别置入病损周边区、病灶对侧的相应位置及腹部皮下脂肪组织,分析亚低温组及常温组脑细胞间液(extracellular fluid,ECF)的乳酸/丙酮酸(lactate/pyruvate,L/P)、乳酸/葡萄糖(lactate/glucose,L/G)及甘油(glycerol,Gly)浓度。结果亚低温组比常温组“正常区”脑ECF的L/P有明显降低;亚低温组比常温组病损周边区甘油、L/G及L/P有明显降低;常温组病损周边区比“正常区”的甘油、L/G及L/P明显增高;亚低温组病损周边区L/P比“正常区”有明显增高。结论亚低温治疗可能通过降低病损周边区脑ECF中L/P、L/G及甘油的浓度及“正常区”L/P的浓度而发挥脑保护作用;颅脑创伤后病损周边区更易发生能量代谢紊乱及细胞膜降解,亚低温对这一区域有显著保护作用。

人参皂苷Rg_1脑、血微透析探针体内外回收率研究

目的以人参皂苷Rg_1为检测药物,研究脑、血微透析探针的体内外回收率。方法采用正透析法和反透析法进行人参皂苷Rg_1脑、血微透析探针体内、体外回收率的研究,采用LC-MS/MS测定微透析液中人参皂苷Rg_1的浓度,计算探针回收率。结果在流速为1.5μL·min^(-1)时,脑、血探针体内回收率在10 h内保持稳定,平均回收率分别为17.0%和34.4%;恒定流速下,质量浓度(50,200,500,1 000 ng·mL^(-1))对脑、血探针回收率均无影响;恒定浓度下,探针体内外回收率均随着流速(0.5,1.0,1.5,2.0,3.0μL·min^(-1))的增加而减小,脑、血探针的体外正透析法测的回收率分别为(40.6±4.3)%,(23.5±2.3)%,(17.7±0.8)%,(12.2±1.1)%,(8.8±0.6)%和(70.6±3.6)%,(46.0±2.1)%,(32.9±1.6)%,(25.6±0.7)%,(18.2±1.3)%,正、反透析法所测得的探针体外回收率一致,且体内和体外回收率结果也一致;使用不超过3次的探针,经过恢复处理后,仍然能够保持较高的回收率。结论反透析法能够作为人参皂苷Rg_1脑、血微透析探针体内回收率的测定方法,微透析技术能够用于人参皂苷Rg_1脑细胞间液、血液药动学的同步研究。

栀子苷脑血微透析探针大鼠体内外试验回收率研究

目的:考察栀子苷脑微透析探针和血微透析探针的大鼠体内外回收率及其稳定性。方法:采用LC-MS/MS法测定大鼠脑、血微透析液中栀子苷的浓度;采用正透析法和反透析法考察不同灌流速度、正透析法考察不同栀子苷浓度(50、200、500、1 000 ng·mL^(-1))及探针使用次数对体外回收率的影响;反透析法考察大鼠体内探针回收率稳定性及灌流速度对回收率的影响,并与体外结果进行比较。结果:栀子苷的脑、血探针体内外回收率均随着灌流速度(0.5、1.0、1.5、2.0、3.0μL·min^(-1))的增加而降低,不同流速下体外正透析法测得的脑、血液探针回收率分别为(48.0±3.4)%、(31.0±2.3)%、(20.4±1.3)%、(17.3±0.8)%、(7.9±0.7)%和(83.0±5.9)%、(56.2±5.2)%、(39.1±3.1)%、(30.4±2.6)%、(26.4±1.9)%;正透析法和反透析法所测得的体外回收率在相同条件下基本一致,且反透析法测得的体内回收率与体外结果基本一致;脑、血探针体内回收率在10 h内的稳定性均良好,平均回收率分别为23.4%和42.6%;脑、血探针回收率与栀子苷的浓度无关;使用不超过3次的探针,经过恢复处理后,仍然能够保持较高的透过率。结论:反透析法能够作为研究栀子苷体内回收率的测定方法,微透析技术能够用于栀子苷脑细胞间液药代动力学、血液药代动力学的同步研究。

深低温停循环下兔脑内兴奋性氨基酸的早期变化与脑损伤研究

目的 探讨体外循环(CPB)和深低温停循环(DHCA)下脑内兴奋性氨基酸(EAA )早期变化规律,及其“兴奋毒性”作用在脑损伤中的作用。方法 建立应用脑微透析技术的兔CPB和DHCA模型。利用高效液相的电化学检测方法,测定兔脑海马CA1区脑细胞间液中EAA的连续性变化。术后利用透射电子显微镜给予组织学损伤评分。结果 谷氨酸在CPB组各阶段变化差异无统计学意义(P >0 .0 5 ) ;DHCA组在恢复循环早期明显升高(P <0 .0 5 ) ,升高程度DHCA组明显高于CPB组(P <0 .0 1)。天冬氨酸在DHCA组恢复灌注3 0～60min阶段明显升高(P <0 .0 1) ,但与CPB组的组间对照差异无统计学意义(P >0 .0 5 )。透射电镜发现两组脑细胞超微结构均明显损伤,DHCA组损伤重于C组(P <0 .0 5 )。结论 “兴奋毒性”作用与中低温CPB造成的脑损伤无关。DHCA可使再灌注早期兴奋性氨基酸升高。

亚低温治疗对大鼠重型脑创伤后谷氨酸及甘油的影响

笔者通过观察重型脑创伤后脑细胞间液谷氨酸和甘油的变化规律，进而探讨亚低温治疗对谷氨酸的兴奋性毒性与脑细胞膜稳定性的影响。现报告如下。