随着我国社会经济的快速发展和人口老龄化的进程加速，心脏骤停（cardiac arrest，CA）事件的发生日益增多，且存活率极低^[1-2]。研究表明，心脏骤停复苏导致心脑器官为主的全身缺血-再灌注损伤，是CA患者自主循环恢复后死亡的主要原因^[3]。调查显示，在复苏后早期阶段，45%~60%的CA患者将出现严重的或致死性的心功能不全，而在复苏后中晚期阶段，68%的CA患者将死于复苏后脑损伤^[4-5]。如何减轻复苏后心脑器官缺血-再灌注损伤，是改善CA患者预后的关键。

右美托咪定作为一种选择性的α2肾上腺素能受体激动剂，已被证实具有减轻缺血-再灌注损伤在内的多途径器官保护作用^[6-7]。笔者前期利用猪心脏骤停复苏模型，研究发现右美托咪定能通过减轻心肌炎症反应与氧化应激损伤而产生复苏后心肌保护作用^[8]。本研究再次选择与人类生理参数接近的猪作为实验动物，利用猪动物模型探讨右美托咪定后处理对复苏后脑损伤的影响及作用机制，为该药物在临床复苏后脏器保护方面的转化应用提供依据。

国产健康雄性白猪28头，体质量（36±2）kg，购自上海甲干生物科技有限公司，动物合格证号：SCXK（沪）2015-0005。所有动物标准饲料喂养，自由饮水。实验动物采用随机数字表法分为4组（每组7头）：假手术组（sham operation, S组）、心肺复苏组（cardiopulmonary resuscitation, CPR组）、低剂量右美托咪定后处理组（low-dose dexmedetomidine postconditioning, LDP组）和高剂量右美托咪定后处理组（high-dose dexmedetomidine postconditioning, HDP组）。S组仅进行动物准备，其他三组制备猪心脏骤停复苏模型。于复苏后5 min时，按照LDP组经右股静脉输注右美托咪定负荷剂量0.25 μg/kg（10 min内），随后以0.25 μg/（kg·h）静脉微泵维持6 h；HDP组在相同时间内经右股静脉输注右美托咪定负荷剂量0.5 μg/kg，随后以0.5 μg/（kg·h）静脉微泵维持6 h^[8]；另两组输注等容量生理盐水。右美托咪定购自江苏恒瑞医药股份有限公司（批号16011532）。

实验前12 h，动物开始禁食、不禁水。实验时，动物首先应用氯胺酮（宁波鄞州医药药材有限公司）20 mg/kg肌肉注射诱导麻醉，然后应用戊巴比妥钠（美国Merck公司）30 mg/kg经耳缘静脉实施全麻，此后以戊巴比妥钠8 mg/（kg·h）与芬太尼（宁波鄞州医药药材有限公司）2 μg/（kg·h）静脉泵入维持麻醉状态。全麻成功后，应用长直喉镜（美国Welch Allyn公司）进行气管插管，然后连接ETCO₂/SPO₂监测仪（PMSH-300，上海三埃弗公司）进行呼气末二氧化碳分压（PETCO₂）监测，以及连接呼吸机（SynoVent E5，深圳迈瑞公司）进行机械通气。呼吸机参数为潮气量12 mL/kg、峰流速40 L/min和FiO₂ 21%，同时调节呼吸频率维持初始PETCO₂在35~40 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。通过肢体导联心电电极连接心电监护仪（BeneView T6，深圳迈瑞公司），进行心电图连续监测。手术切开右侧股动静脉，置入Swan-Ganz导管（美国EDWARDS公司）两根，分别监测胸主动脉血压与右心房压，以及用于采集动静脉血样。经右颈外静脉植入诱颤电极（美国EP Technologies公司）至右心室，用于室颤诱导。动物全程使用冰毯仪（Blanketrol Ⅲ，美国CSZ公司）维持（38.0±0.5）℃体温。

诱颤前10 min，记录动物的体温、心率、血压等基线特征。经右心室电极释放1 mA交流电诱导室颤，成功标准为心电图呈室颤波形伴动脉血压显著下降、搏动波形消失。迅速退出诱颤电极，断开呼吸机，无干预观察8 min。然后按照按压通气比30:2实施人工胸外按压和球囊辅助通气，其间应用除颤监护仪（E Series，美国ZOLL公司）监测胸外按压质量，确保按压深度5~6 cm、频率100~120次/min。CPR 2.5 min时，经静脉注射肾上腺素20 μg/kg，此后根据需要每3 min重复1次。CPR 5 min时，给予150 J双向波电除颤1次，并判断是否恢复自主循环，其标准为室上性自主心律伴平均动脉压 > 50 mmHg持续5 min以上^[9]。若未恢复，立刻进行CPR 2 min后电除颤1次。重复该流程5次后，若动物仍未恢复自主循环，视为复苏失败。复苏成功后，动物恢复机械通气并观察6 h；然后拔除全身导管、消毒切口及缝合等，送入饲养房再观察18 h。

全程监测实验动物的PETCO₂与血流动力学参数的变化，以及记录CPR期间冠脉灌注压（coronary perfusion pressure, CPP）、复苏成功率、复苏时间、除颤次数及肾上腺素用量等复苏情况。于CA前与复苏后1、3、6、24 h时，采集动静脉血样，应用全自动血气分析仪（型号5700，美国Instrumentation Laboratory公司）检测动脉血气分析，以及ELISA试剂盒（上海美轩生物科技有限公司）检测神经元特异性烯醇化酶（neuron specific enolase, NSE）和S100B蛋白的血清水平。于CA前与复苏后24 h时，参照Berg等^[10]的方法，采用双盲法进行神经功能缺损评分(neurological deficit score，NDS)。于复苏后24 h时，用戊巴比妥钠150 mg/kg给动物实施安乐死，随即获取大脑皮层组织，进行如下检测：⑴ ELISA法检测肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）与白细胞介素-6（interleukin-6, IL-6）的含量，试剂盒购自上海美轩生物科技有限公司；⑵硫代巴比妥酸法测定丙二醛（malondialdehyde, MDA）的含量，黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）的活性，试剂盒购自南京建成生物工程研究所；⑶ TUNEL试剂盒（武汉博士德生物工程有限公司）检测细胞凋亡，将每张组织切片置于200倍光镜下随机选取5个视野，计数棕黄色阳性细胞数占总细胞数的百分比作为细胞凋亡指数；免疫组织化学染色法检测半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（caspase-3，武汉博士德生物工程有限公司）的蛋白表达水平，同样在200倍光镜下随机选取5个视野，应用Image-Pro Plus 6.0图像分析软件检测caspase-3蛋白阳性表达的累积吸光度（A）值。

使用SPSS 18.0进行统计分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差(Mean±SD)表示，多组间比较采用方差分析，组间两两比较采用SNK-q检验。计数资料比较采用χ²检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

CA前，4组动物的体质量、血流动力学参数、血乳酸、NDS评分及脑损伤标志物水平等基线特征，组间比较差异无统计学意义（均P > 0.05）。见表 1、4。

CPR期间，经历心脏骤停/复苏过程的3组动物获得一致水平的CPP，组间比较差异无统计学意义（均P > 0.05），见表 2。CPR组动物复苏成功6头，LDP和HDP组动物复苏成功各7头，组间比较差异无统计学意义（均P > 0.05），见表 3。此外，3组动物的复苏时间、除颤次数和肾上腺素用量等指标比较，组间差异无统计学意义（均P > 0.05），见表 3。

与S组相比，CPR组、LDP组和HDP组动物在复苏后均出现神经功能障碍与脑损伤，表现为NDS评分明显升高、血清NSE和S100B水平显著增加（均P < 0.05）。与CPR组相比，LDP组和HDP组动物在复苏后24 h时的NDS评分明显降低、在复苏后6 h与24 h时的血清NSE和S100B水平显著减少（均P < 0.05）。与LDP组相比，HDP组动物在复苏后24 h时的神经功能障碍与脑损伤程度进一步减轻，组间比较差异有统计学意义（均P < 0.05）。见表 4。

与S组相比，CPR组、LDP组和HDP组动物在复苏后均出现脑组织炎症反应、氧化应激与细胞凋亡，表现为TNF-α、IL-6与MDA含量增加，SOD活性下降，细胞凋亡指数与caspase-3蛋白表达上升，组间比较差异有统计学意义（均P < 0.05）。与CPR组相比，LDP组和HDP组动物在复苏后的脑组织TNF-α、IL-6与MDA含量明显减少，SOD活性显著升高，细胞凋亡指数与caspase-3蛋白表达明显降低（均P < 0.05）。与LDP组相比，HDP组动物在复苏后的上述脑组织病理损伤程度进一步减轻，组间比较差异有统计学意义（均P < 0.05）。见表 5。

研究表明，右美托咪定作为新型的高选择性α2受体激动剂，不仅具有镇静、镇痛、抗交感活性的作用^[11]，而且能产生强大的多器官保护效应。研究已证实右美托咪定能减轻心脑在内的多器官缺血-再灌注损伤。Cheng等^[6]制作大鼠心肌缺血-再灌注损伤模型，研究发现右美托咪定能通过抑制心肌氧化应激与细胞凋亡等途径缩小心肌梗死面积、改善心功能状态。郭培培等^{[7, 12-13]}制作全脑缺血-再灌注大鼠模型，研究发现右美托咪定不仅能降低血脑屏障通透性、减轻脑水肿，还能抑制脑组织炎症反应、氧化应激及细胞凋亡程度，进而改善神经系统预后。在CPR领域，少数研究利用大鼠实验模型同样发现右美托咪定能减轻复苏后心脑损伤程度^[14-16]。考虑到小动物实验结果进行临床转化的局限性，以及CA事件救治时间窗的特殊性，笔者前期在大动物猪模型上探讨了复苏后早期应用右美托咪定的作用效果，初步发现右美托咪定亦能产生显著的心肌保护作用^[8]。本研究试图利用猪CPR模型探讨右美托咪定后处理对复苏后脑损伤的影响。

首先，笔者参照前期实验方法^[9]，通过电刺激诱发室颤8 min与CPR 5 min来制备动物模型，结果显示实验动物复苏成功20头、失败1头，为后续研究创造条件。其次，考虑到临床复苏后脏器保护性干预的可行时机，以及右美托咪定产生复苏后器官保护作用的有效剂量^{[8, 17]}，本研究选择在复苏后5 min分别给予右美托咪定0.25 μg/(kg·h)、0.5 μg/(kg·h)进行干预治疗。结果显示，与CPR组相比，接受右美托咪定治疗的2组动物在复苏6 h后脑损伤标志物水平降低、复苏后24 h时神经功能评分改善；此外，右美托咪定高剂量组优于低剂量组，在复苏后24 h时进一步减轻脑损伤与神经功能障碍。这一结果提示，右美托咪定后处理能呈剂量依赖性地减轻猪CPR后脑损伤程度、改善神经功能预后。但由于复苏后观察时间短，本研究未能了解各组动物复苏后神经功能的整体恢复速度及程度。

目前认为，心脏骤停复苏导致全脑缺血-再灌注损伤，继发炎症反应、氧化应激及钙超载等多种致损机制，最终诱导神经元凋亡，是复苏后脑损伤发展过程的重要病理生理机制。Meybohm等^[18]制作猪CPR模型，研究发现复苏后大脑皮层组织炎性损伤明显，表现为TNF-α、IL-1β及IL-6等多种炎症介质含量增加。Xie等^[19]制作大鼠CPR模型，研究发现复苏后海马CA1区存在氧化应激损伤与细胞凋亡，表现为MDA含量增加、SOD活性下降及caspase-3蛋白表达上调。Pan等^[20]同样利用大鼠CPR模型，研究发现复苏后脑皮层神经元内钙负荷加重、活性氧物质增加及线粒体损伤存在。这些研究通过亚低温、胃饥饿素及硫氢化钠等干预治疗后，发现复苏后脑组织的上述病理损伤减轻、神经系统预后改善。

本研究选择从炎症反应、氧化应激及细胞凋亡等方面探讨右美托咪定减轻复苏后脑损伤的保护机制。结果显示，所有动物在复苏后观察到脑组织炎症反应、氧化应激及细胞凋亡等病理损伤，表现为TNF-α、IL-6与MDA含量增加，SOD活性下降，细胞凋亡指数与caspase-3蛋白表达上升。然而，在给予不同剂量的右美托咪定干预治疗后，可观察到该药物呈剂量依赖性地减轻复苏后脑组织炎症反应、氧化应激及细胞凋亡。这一结果从病理损伤层面验证了右美托咪定具有复苏后脑保护作用，但其分子信号机制有待进一步探讨。

综上所述，在猪心脏骤停复苏后早期应用右美托咪定能有效地减轻复苏后脑损伤程度，进而改善神经系统预后，其产生脑保护效应的最佳剂量及作用机理有待进一步研究。