馮曉紅,王 蕾,王秀云,張果忠
(1.天津中醫(yī)藥大學,天津300193 ; 2.天津武警醫(yī)學院,天津300162)
腦血管病中腦梗死占大多數(shù),其中大腦中動脈分布區(qū)的發(fā)病率最高。本課題組在前期工作中發(fā)現(xiàn):井穴放血法可提高腦梗塞大鼠存活率及減小梗死面積[1-2]。為進一步探索針藥結(jié)合對實驗性腦缺血大鼠細胞凋亡的影響,筆者采用免疫組化法對腦缺血大鼠缺血區(qū)Bcl-2、Bax 的表達進行了觀察,總結(jié)報道如下。
SPF 級健康成年雄性Wistar 大鼠,體質(zhì)量220 ~250 g,由軍事醫(yī)學科學院衛(wèi)生學環(huán)境醫(yī)學研究所動物實驗中心提供,許可證編號:SCXK -(軍)2009 -003。
安宮牛黃丸,由北京同仁堂科技發(fā)展股份有限公司制藥廠提供,批號1017031;尼莫地平,由天津市中央藥業(yè)有限公司提供,批號110704。
參照Longa 法,并稍作改良:以質(zhì)量分數(shù)100 g/L 的水合氯醛按350 ~400 μg/g 體質(zhì)量腹腔麻醉;分離左側(cè)頸總動脈、頸外動脈和頸內(nèi)動脈;頸總動脈近心端5-0 絲線結(jié)扎,頸內(nèi)動脈處預置5 -0絲線扎活扣備用,在活扣的遠心端用動脈夾夾閉頸總動脈;在頸總動脈距分叉部1 ~2 mm 處用眼科剪剪1 個小口,緩慢插入線栓(直徑約為0.37 mm 魚線,頭端為鈍頭,用指甲油處理),迅速去掉動脈夾并將活扣扎緊;緩慢插線栓,直到遇到阻力為止,插入深度距分叉處(18 ± 0. 5)mm,將活扣處結(jié)扎1 次;記錄栓塞時間;再次結(jié)扎頸總動脈近心端,并固定線栓暴露部分,留鼠體內(nèi)約3 mm,其余剪除;清理傷口,縫合后使用結(jié)晶磺胺于傷口處消毒、抗感染。
選取手十二井穴。穴位定位:采用比較解剖學,參考人體相應穴位解剖標志,在大鼠前肢各趾的相應部位選取,即取位于大鼠雙側(cè)前肢趾端的少商、商陽、中沖、關(guān)沖、少沖、少澤,每側(cè)6 個穴位,共12 個。
將大鼠隨機分為正常對照組、假手術(shù)組、模型對照組和治療組(分手十二井穴放血組、安宮牛黃丸組、針藥結(jié)合組、尼莫地平組,各組又分為缺血6 h、24 h、48 h、72 h 4 個時間段)。除正常對照組、假手術(shù)組每組5 只動物外,其余每組10 只。
正常對照組:同樣抓取,不進行任何處理。假手術(shù)組:分離一側(cè)頸總動脈、頸外動脈和頸內(nèi)動脈,縫合消毒。模型對照組:大鼠大腦中動脈栓塞造模,不予治療。十二井穴放血組:用處理后的采血針于大鼠雙側(cè)前肢端的十二井穴點刺放血,出血量以血盡為止。安宮牛黃丸組:按0.25 g/kg 體質(zhì)量灌胃給藥。針藥結(jié)合組:井穴放血+安宮牛黃丸灌胃。尼莫地平組:按0.1g/kg 體質(zhì)量灌胃給藥。井穴放血,每天放血2 次;藥物灌胃,每天1 次。
每組大鼠于各時間點分別灌注、取腦、制作石蠟切片,用免疫組化法檢測Bax、Bcl-2 的表達。免疫組織化學染色法嚴格按照操作程序進行。采用Mias 圖像處理系統(tǒng),每只大鼠各取1 張免疫組化切片,在梗死灶周邊區(qū)隨機取5 個視野,對Bax、Bcl-2表達進行觀察及分析。
各組大鼠腦組織Bax、Bcl-2 陽性細胞數(shù)及Bcl-2/Bax 對比結(jié)果見表1 ~3。①與模型對照組對比,缺血6 h,各組Bax、Bcl-2 陽性細胞數(shù)除尼莫地平組外,差別均有統(tǒng)計學意義(P <0.01)。從比值來看,針藥結(jié)合組效果顯著,井穴放血組和安宮牛黃丸組次之,但組間對比差別無統(tǒng)計學意義(P >0.05)。說明針藥結(jié)合組在中風初期抑制細胞凋亡效果顯著。②缺血24 h 時,與模型對照組對比,除尼莫地平組外,其他各組Bax 陽性細胞數(shù)明顯減少,差別均有統(tǒng)計學意義(P <0.01);各組Bcl-2 陽性細胞與模型對照組對比,差別均有統(tǒng)計學意義(P <0.01)。從比值來看,針藥結(jié)合效果最佳,井穴放血組次之。③缺血48 h 時,與模型對照組對比,其余各組Bcl-2陽性細胞數(shù)增多,差別均有統(tǒng)計學意義(P <0.01);Bax 陽性細胞數(shù)減少,只有假手術(shù)組和尼莫地平組差別有統(tǒng)計學意義(P <0.01)。從比值來看,針藥結(jié)合組效果最佳,但與48 h 之前相比,比值下降,其余各治療組對比,差異無統(tǒng)計學意義(P >0.05)。說明超出時間窗,針藥結(jié)合治療效果下降,抑制細胞凋亡能力減弱。④缺血72 h 時,與模型對照組對比,除安宮牛黃丸組外,其余各組Bax 陽性細胞數(shù)減少,差別均有統(tǒng)計學意義(P <0.01);假手術(shù)組Bcl-2 陽性細胞數(shù)減少,各治療組增多,差別有統(tǒng)計學意義(P <0.01)。結(jié)果表明:從比值來看,中醫(yī)藥各治療組與尼莫地平組對比,差別均無統(tǒng)計學意義(P >0.05)。說明在腦缺血48 h 之后,各種治療手段效果都不顯著,但仍優(yōu)于模型對照組。
表1 各組大鼠腦組織Bax 陽性細胞數(shù)對比
表1 各組大鼠腦組織Bax 陽性細胞數(shù)對比
注:與同時段的模型對照組對比,* P <0.05,** P <0.01;與同時段的針藥結(jié)合組對比,# P <0.05,## P <0.01;與同時段的尼莫地平組對比,△P <0.05,△△P <0.01。
組 別 動物數(shù)6 h 24 h 48 h 72 h正常對照組 5 0.60±0.84**假手術(shù)組 5 0.80±1.03** 0.62±1.29** 0.39±0.25** 0.9±1.04**模型對照組 10 42.30±2.87 40.60±3.34 40.00±3.27 41.80±4.42安宮牛黃丸組 10 34.80±4.32**## 32.30±3.13**#△△ 38.40±3.89 38.1±4.15* #井穴放血組 10 34.00±2.87**##△ 34.00±1.76**#△ 38.90±3.25 39.00±2.62#針藥結(jié)合組 10 31.00±2.79**△△ 31.20±5.16**△△ 37.10±3.45 41.00±4.52尼莫地平組 10 40.80±3.26 40.60±4.17 39.0±4.22** 38. ±3.33**
表2 各組大鼠腦組織Bcl-2 陽性細胞數(shù)對比
表2 各組大鼠腦組織Bcl-2 陽性細胞數(shù)對比
注:與同時段的模型對照組對比,* P <0.05,** P <0.01;與同時段的針藥結(jié)合組對比,# P <0.05,## P <0.01;與同時段的尼莫地平組對比,△P <0.05,△△P <0.01。
組 別 動物數(shù)6 h 24 h 48 h 72 h正常對照組 5 1.70±0.95**假手術(shù)組 5 1.60±1.17** 1.25±0.1** 0.69±1.91** 1.04±0.21**模型對照組 10 19.30±4.35 13.70±3.40 16.40±3.86 17.00±2.58安宮牛黃丸組 10 23.80±3.71**# 22.00±3.74**## 25.0±2.83**# 25.3±2.26**井穴放血組 10 23.90±4.41**# 23.90±3.38**## 26.1±4.95**#△ 24.9±4.18**針藥結(jié)合組 10 25.70±3.06**△△ 26.00±4.08**△△ 27.4±3.89** **△ 26.4±4.62**尼莫地平組 10 21.20±3.29 21.80±3.08** 23.4±4.70** 25.1±2.51**
表3 各組大鼠腦組織Bcl-2/Bax 對比
目前認為:Bcl-2 表達是抑制凋亡的一個關(guān)鍵因素,可通過直接抑制線粒體對細胞色素C 的通透性增高,抑制Bid 和Bax 介導的細胞色素C 釋放,間接抑制caspase 前體的激活,從而阻斷細胞凋亡的發(fā)生。Bax 是和Bcl-2 類似的蛋白,但兩者作用完全相反。當細胞受到死亡信號刺激后,Bax 發(fā)生構(gòu)象變化,與抗凋亡蛋白發(fā)生相互作用,使線粒體膜通透性發(fā)生改變,釋放細胞色素C,并與凋亡蛋白酶激活因子1 結(jié)合,順序激活Caspase-9、Castpase-3,最終導致細胞凋亡[3]。高表達的Bcl-2 可使去除神經(jīng)生長因子的交感神經(jīng)元繼續(xù)存活,而Bax 的過度表達則能對抗Bcl-2 對細胞凋亡的抑制作用。當Bcl-2 與Bax結(jié)合,形成Bcl-2/Bax 異二聚體時,可阻止Bax 插入線粒體外膜[4-5],保護線粒體電勢梯度,調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的自穩(wěn)狀態(tài)和氧化還原狀態(tài)等,從多個方面抑制凋亡發(fā)生;但當Bcl-2 與Bax 的結(jié)合點斷裂,則Bcl-2對細胞的保護性消失,說明Bcl-2 必須結(jié)合Bax 才能發(fā)揮其作用[6]。
腦缺血-再灌注后對腦的保護治療能夠恢復正常神經(jīng)功能的缺血半暗帶內(nèi)神經(jīng)組織的存活時間段常被稱為腦的保護治療“時間窗”[7]。本實驗研究發(fā)現(xiàn):大鼠海馬區(qū)Bcl-2 表達于缺血后6 h 時明顯增加,48 h 時達高峰,以后趨于平穩(wěn)。Bcl-2 表達增加的時程和腦缺血耐受產(chǎn)生的時間窗基本吻合[8],提示Bcl-2 表達增加可能是缺血后干預產(chǎn)生腦保護作用的重要機制。腦缺血早期Bcl-2 表達相對增強,隨著腦缺血時間的延長,促凋亡蛋白Bax 的表達逐漸相對增強,神經(jīng)細胞開始出現(xiàn)凋亡的形態(tài)學改變。Bcl-2 與Bax 的比值對決定細胞凋亡起關(guān)鍵作用,比值增大時促進細胞存活,反之則導致細胞死亡[9]。本實驗中,安宮牛黃丸組和井穴放血組在腦缺血后6,24,48,72 h 4 個時段Bax、Bcl-2 比值無明顯變化,但均高于模型對照組,且在6,24 h 時高于尼莫地平對照組;針藥結(jié)合組在腦缺血后6,24 h Bcl-2、Bax比值最大,此表明:在腦缺血早期,安宮牛黃丸和井穴放血相結(jié)合治療急性缺血性中風效果最佳,能有效地抑制細胞凋亡,但在缺血后48,72 h,尼莫地平對照組Bcl-2、Bax 比值超過了井穴放血組、安宮牛黃丸組和針藥結(jié)合組,效果相對較好??梢姵^時間窗后,傳統(tǒng)中醫(yī)療法抑制細胞凋亡能力下降,正如古籍中描述安宮牛黃丸“無論陰閉、陽閉,唯需早用”,且安宮牛黃丸含有重金屬,對大鼠的耐受水平也是一種考驗,故安宮牛黃丸不宜久服。
此外,實驗還發(fā)現(xiàn):在缺血干預后變化幅度方面,Bax 表達較小,Bcl-2 卻明顯較大,兩者比值增高。此現(xiàn)象意味著缺血后干預可能通過上調(diào)Bcl-2表達,減輕神經(jīng)細胞凋亡,產(chǎn)生腦保護作用,而Bax在此過程中不起重要作用。此結(jié)果有待今后進一步驗證。
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