王艷艷,李常新,牛小媛
腦梗死(cerebral infarction,CI)具有高發(fā)病率、高致殘率、高復(fù)發(fā)率、高死亡率,嚴(yán)重危害中老年人身體健康。研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細(xì)胞(astrocyte,AST)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)生理和病理情況下發(fā)揮重要重要作用,這使其成為臨床治療靶點(diǎn)。既往認(rèn)為AST只對(duì)神經(jīng)元起營(yíng)養(yǎng)作用,近年來(lái)認(rèn)為其在腦梗死后不同階段均發(fā)揮著重要作用。電針(electroacupuncture,EA)對(duì)CI治療作用已被公認(rèn),但其對(duì)CI后AST的作用研究尚不成熟。膠質(zhì)纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)在缺血后的反應(yīng)性膠質(zhì)細(xì)胞中尤為明顯,其表達(dá)量的多少可作為研究腦損傷后膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)的標(biāo)志[1]。本實(shí)驗(yàn)采用易卒中型腎血管性高血壓大鼠(RHRSP)穩(wěn)定的可以模仿人類高血壓腦血管改變的一種動(dòng)物模型,模型復(fù)制后血壓緩慢升高制成MCAO模型可更好模擬臨床腦卒中的發(fā)病情況,其研究對(duì)臨床更有指導(dǎo)價(jià)值。
1.1 動(dòng)物 選用2月~3月齡,體重80 g~120 g雄性SD大鼠135只(山西省醫(yī)用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)。兔抗GFAP抗體、TRITC標(biāo)記的二抗均購(gòu)自武漢博士德生物工程有限公司;G6805-Ⅱ電針儀為青島鑫升實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品;上海產(chǎn)GD350-S型電凝器;SDP-1型大鼠心率血壓計(jì)(中日友好醫(yī)院研制)。
1.2 模型制備及動(dòng)物分組 按已建立的方法復(fù)制RHRSP模型[2]。用SDP-1型大鼠心率血壓計(jì)測(cè)血壓,腎動(dòng)脈狹窄前測(cè)量1次,狹窄后每周測(cè)量1次。腎動(dòng)脈狹窄術(shù)12周內(nèi)死亡5只,剔除5只血壓低于180 mm Hg者,取體重450 g~500 g,血壓≥180 mm Hg且無(wú)腦卒中癥狀和體征的95只大鼠,參照Wahl等[3]的方法,均選取左側(cè)制備 MCAO模型,其中成功制成MCAO模型者90只,另5只MCAO鼠因出血多或手術(shù)顯微鏡下未明確供血是否中斷視為不成功,未入組。余下的30只行相同的開(kāi)顱術(shù),但不凝閉MCA為(MCAO假手術(shù)組)。MCAO后隨機(jī)分組MCAO假手術(shù)組、MCAO(模型組)、穴位治療組、非穴位治療組,每組每個(gè)時(shí)間點(diǎn)6只,后兩組予以電針治療,MCAO后穴位組選病灶對(duì)側(cè)“百會(huì)”、“大椎”用電針儀行電刺激,1次/天,20 min/次,頻率75次/min,電流1 m A~2 m A。非穴位治療組MCAO后在病灶對(duì)側(cè)肢體尾部行電刺激。假手術(shù)組與模型組僅做相同捆綁不予治療。
1.3 觀察指標(biāo)及方法
1.3.1 神經(jīng)功能缺損評(píng)分 根據(jù)Berderson[4]評(píng)分分級(jí)法加以改進(jìn),觀察其神經(jīng)和行為學(xué)變化。分別于1 d、3 d、7 d、14 d、21 d處死大鼠前觀察其行為表現(xiàn)并進(jìn)行神經(jīng)功能缺損評(píng)分。
1.3.2 切片制備、病理學(xué)檢查、免疫熒光染色 取經(jīng)梗死灶的腦組織行固定、脫水、浸蠟、包埋及石蠟切片(片厚5μm),行常規(guī)HE染色光鏡下進(jìn)行病理觀察。GFAP免疫熒光染色,病理圖文系統(tǒng)分析。從每張切片選取病灶周?chē)?個(gè)不重疊視野,統(tǒng)計(jì)出每個(gè)視野內(nèi)GFAP的免疫反應(yīng)強(qiáng)度,用平均光密度(OD值)表示。
1.3.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有的數(shù)據(jù)使用SPSS 17.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用方差分析,
2.1 各組大鼠神經(jīng)功能缺損評(píng)分比較 假手術(shù)組大鼠在各時(shí)段神經(jīng)功能缺損評(píng)分均為0分;各時(shí)間段模型組神經(jīng)功能評(píng)分高于穴位治療組,1 d時(shí)兩組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,3 d、7 d、14 d、21 d,兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。3 d時(shí)模型組大鼠神經(jīng)缺損癥狀最重,而電針組隨著時(shí)間的延長(zhǎng)其神經(jīng)功能缺損評(píng)分在逐漸降低。在各時(shí)間點(diǎn)模型組與非穴位組無(wú)明顯差異。詳見(jiàn)表1。
表1 各組大鼠神經(jīng)功能缺損評(píng)分(±s) 分
表1 各組大鼠神經(jīng)功能缺損評(píng)分(±s) 分
與同時(shí)段假手術(shù)組比較,1)P<0.05,2)P<0.01;與同時(shí)段模型組比較,3)P<0.05,4)P<0.01
組別 n 6 0 0 0 0 0模型組 6 3.99±0.502) 5.01±0.752) 3.18±1.072) 2.13±0.522) 1.38±0.382)非穴位組 6 3.83±0.702) 4.96±0.432) 3.23±1.022) 2.22±0.622) 1.33±0.302)穴位治療 6 3.32±0.662) 2.83±0.461)4) 1.56±0.361)4) 1.05±0.482)3) 0.66±0.782)3)1 d 3 d 7 d 14 d 21 d假手術(shù)組
2.2 HE染色病理觀察 1 d~3 d模型組主要表現(xiàn)為神經(jīng)細(xì)胞壞死征象。7 d模型組和電針組可見(jiàn)腦軟化灶,灶內(nèi)有炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。14 d模型組腫脹減輕,病灶中心組織有壞死、脫落。21 d模型組和電針組鏡界清楚,神經(jīng)細(xì)胞排列有序,神經(jīng)細(xì)胞變性、壞死不明顯,細(xì)胞輪廓及核仁較清晰。非穴位治療組各時(shí)間點(diǎn)病理改變與同時(shí)間點(diǎn)模型組無(wú)明顯差異。
2.3 GFAP免疫熒光染色 熒光顯微鏡下見(jiàn),腦缺血7 d時(shí),各組大鼠腦梗死病灶周?chē)梢?jiàn)到AST的活化,主要表現(xiàn)為細(xì)胞胞體肥大,突起增多。14 d時(shí),AST活化更加明顯。在5個(gè)時(shí)間點(diǎn)模型組和電針組GFAP表達(dá)都明顯增高,與假手術(shù)組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),電針組GFAP表達(dá)均明顯低于同時(shí)段模型組(P<0.05)。各時(shí)間點(diǎn)模型組GFAP表達(dá)與非穴位組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。詳見(jiàn)表2。
表2 各組大鼠腦缺血灶周?chē)鷧^(qū)GFAP激光共聚焦掃描顯微鏡檢測(cè)結(jié)果(±s)
表2 各組大鼠腦缺血灶周?chē)鷧^(qū)GFAP激光共聚焦掃描顯微鏡檢測(cè)結(jié)果(±s)
與同時(shí)段假手術(shù)組比較,1)P<0.01;與同時(shí)段模型組比較,2)P<0.01
組別 n 6±4.51 529.22±4.90模型組 6 716.36±8.881) 620.07±12.091) 792.24±7.811) 794.32±8.801) 600.58±7.341)非穴位組 6 715.74±8.141) 618.88±8.211) 789.97±8.061) 791.88±7.651) 598.61±4.861)穴位治療 6 689.31±11.941)2) 598.92±11.711)2) 758.31±7.341)2) 761.47±8.961)2) 584.54±7.771)2)1 d 3 d 7 d 14 d 21 d假手術(shù)組 6 542.36±7.03 534.35±6.07 526.53±3.94 528.3
有學(xué)者認(rèn)為CI損傷觸發(fā)了細(xì)胞和分子修復(fù)機(jī)制,其中包括保護(hù)機(jī)制和神經(jīng)發(fā)生的激活。以往AST僅被視為具有固定腦細(xì)胞的功能,目前研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)AST能調(diào)節(jié)神經(jīng)元突觸的合成和生長(zhǎng),和血管互相作用形成膠質(zhì)血管網(wǎng)絡(luò),不但構(gòu)成腦的結(jié)構(gòu),而且是激動(dòng)、轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)交流的區(qū)域,膠質(zhì)血管單位根據(jù)膠質(zhì)細(xì)胞的協(xié)調(diào)信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)神經(jīng)元的活動(dòng)[5],并且AST可誘導(dǎo)成年神經(jīng)干細(xì)胞的神經(jīng)發(fā)生。AST在諸多方面發(fā)揮重要作用,干預(yù)腦缺血后腦組織中AST的表達(dá)也許可以成為一個(gè)新的治療方向。
CI后出現(xiàn)相應(yīng)的神經(jīng)功能缺損體征,在局灶性腦缺血?jiǎng)游锬P椭?,常用的評(píng)價(jià)缺血損傷的方法有神經(jīng)行為學(xué)評(píng)價(jià)和形態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)。本實(shí)驗(yàn)按照改進(jìn)的Berderson評(píng)分分級(jí)法進(jìn)行評(píng)定,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為0~12分更詳細(xì),客觀性更強(qiáng)。本實(shí)驗(yàn)神經(jīng)功能缺損評(píng)分結(jié)果顯示,不同時(shí)段的模型組與假手術(shù)組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,大鼠造模后均出現(xiàn)不同程度的神經(jīng)缺損體征,表明腦缺血模型造模成功。同一時(shí)段的電針組神經(jīng)功能缺損評(píng)分明顯低于模型組(P<0.05或P<0.01),說(shuō)明電針可降低大鼠腦梗死神經(jīng)功能缺損評(píng)分,進(jìn)而改善神經(jīng)功能。
是什么促進(jìn)穴位電針治療神經(jīng)功能缺損評(píng)分明顯降低,已有研究發(fā)現(xiàn),GFAP陽(yáng)性細(xì)胞的增加有助于大鼠在水迷宮測(cè)試中行為參數(shù)的變化,AST的活化可能介導(dǎo)了腦缺血大鼠的功能恢復(fù)。GFAP是AST的特征性蛋白,在缺血性腦損傷早期梗死毗鄰區(qū)GFAP表達(dá)迅速增高[6]。既往的研究表明,GFAP反應(yīng)性膠質(zhì)細(xì)胞肥大和增生在神經(jīng)元損傷修復(fù)方面具有重要作用。而近年關(guān)于電針調(diào)節(jié)AST活化狀態(tài)的研究也頗多。甘云波等[7]發(fā)現(xiàn)針刺可抑制膠質(zhì)增生,從而有可能為神經(jīng)再生和功能重建提供更有利的生存環(huán)境。王黎等[8]認(rèn)為電針能明顯減輕或抑制缺血的大鼠海馬神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的損害。本實(shí)驗(yàn)研究證實(shí):在MCAO后1 d、3 d、7 d、14 d及21 d時(shí),模型組和電針穴位組GFAP的表達(dá)都明顯高于假手術(shù)組(P<0.01)。而電針組GFAP的表達(dá)均明顯低于同時(shí)段模型組(P<0.01)。說(shuō)明電針抑制腦缺血后星形膠質(zhì)細(xì)胞的過(guò)度增殖活化,從而可能下調(diào)了星形膠質(zhì)細(xì)胞活化后的一系列損傷反應(yīng),更有利于發(fā)揮星形膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)神經(jīng)元的保護(hù)效應(yīng),從而有利于缺血損傷的修復(fù),本實(shí)驗(yàn)神經(jīng)功能改善是電針影響AST表達(dá)機(jī)制之一。
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