朱路文,唐 強,李 季,趙 彬,陳慧杰
(黑龍江中醫(yī)藥大學附屬第二醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱150001)
缺血性卒中(ischemic stroke)約占全部腦卒中的70%,其發(fā)病率、致殘率和致死率高。腦缺血后常伴有運動障礙、感覺障礙、認知功能障礙等,嚴重影響了患者的日常生活。針康法是腦卒中康復的新策略,是頭穴叢刺與現代康復技術的有機結合,具有針刺康復同步、動態(tài)治療的特點[1]。前期研究表明,針康法能減輕缺血腦組織水腫,增加缺血周邊區(qū)突觸數目,升高腦缺血區(qū)皮層GAP-43 表達,降低Nogo-A 表達[2]。血管內皮生長因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)是一種促血管新生因子,對局灶性腦缺血神經功能缺損改善作用明顯。層粘連蛋白(Laminin,LN)變化可直接導致血腦屏障通透性的改變[3],在腦缺血中有維持血管完整性、防止腦水腫及繼發(fā)性神經元損傷的作用[4]。本研究觀察腦缺血后及針康法干預后腦組織VEGF 及LN 的變化,探討針康法治療缺血性腦卒中的相關作用機制。
清潔級Sprague- Dawley(SD)雄性大鼠,體重(250 ±30)g,購自黑龍江中醫(yī)藥大學動物實驗中心,動物質量合格證編號為SYXK(黑)2010007。飼養(yǎng)條件:SPF 級實驗中心,大鼠可自由進食、飲水,室溫控制在20℃~25℃,濕度保持50% ~60%,明暗光照12 h晝夜循環(huán)。
隨機將90 只大鼠分成模型組、假手術組、針刺組、康復組及針康組5 組,每組按術后3 天、7 天、14 天時間點再分為3 個亞組,每個亞組6 只。實驗處置符合小動物倫理標準。
RM2265 型切片(德國Leica);HI1210 型攤片機(德國Leica);DHG-9030A 型電熱鼓風干燥箱(中國上海);兔抗大鼠VEGF 多克隆抗體(武漢博士德);兔抗大鼠LN 多克隆抗體(武漢博士德)。
采用阻閉大鼠大腦中動脈(Middle cerebral artery occlusion,MCAO)誘導永久性局灶性腦缺血。術前12 h禁食不禁水。10%水合氯醛麻醉,術中動物保持自主呼吸,恒溫加熱板保持大鼠體溫恒定(37. 0 ±0.5℃)。頸部常規(guī)消毒,頸部正中切口,暴露大鼠頸總動脈、頸外動脈以及頸內動脈,將頸總及頸外動脈結扎,在頸總動脈分叉部的下方使用眼科剪剪一小切口,將尼龍單纖絲線(Japan)一末端烤成約2.6 cm 的圓頭插入頸內動脈17 ~18 mm,完全阻斷大腦中動脈的血流。假手術組大鼠手術方法同模型組,但線栓僅從頸總動脈插入約10 mm,不能阻斷大腦中動脈血流供應。術后6 h 采用改良的Bederson 標準[5]進行神經功能評分,1 ~3 分的pMCAO 大鼠納入本實驗。
模型組:造模后回籠飼養(yǎng),不予任何治療,只予以同等條件抓取。
假手術組:造模后回籠飼養(yǎng),不予任何治療,只予以同等條件抓取。
針刺組:造模后24 h,采用頭穴叢刺針法治療。參照前期實驗研究,采用1.0 寸針灸針,取百會穴及百會左、右側各旁開2 mm 處針刺,快速捻轉1 min 后留針2 h,每日1 次。
康復組:造模后24 h,采用跑臺訓練模擬臨床康復治療(在造模前均經過適應性跑臺訓練3 天,每天10 min,速度為15 m/min)。參照前期預實驗形成的方案:時間:30 min/天;速度:1 ~3 天8 m/min,4 ~7 天12 m/min,7 天后15 m/min;坡度:0°;1 次/天。
針康組:造模后24 h,采用針康法治療。針康法參照[6],頭穴叢刺留針期間進行跑臺訓練,針刺方案同針刺組、跑臺方案同康復組,每日1 次。
術后3 天、7 天、14 天,大鼠以10%水合氯醛麻醉,0.9%生理鹽水200 ml、4%多聚甲醛200 ml 灌注。分離缺血側腦組織,4%多聚甲醛PBS 溶液中固定48 h后,取視交叉和其后4 mm 處兩點,切取腦冠狀薄片,厚度約4 mm,常規(guī)石蠟包埋,切片厚度為4 ~6 μm,免疫組織化學染色。
采用免疫組化PV 二步法檢測血管內皮生長因子(VEGF)、層粘連蛋白(LN)在缺血半暗區(qū)皮層的表達,具體方法參照試劑盒。每只大鼠取相同部位連續(xù)切片5 張,顯微鏡在10 ×40 倍下對視野中VEGF、LN陽性細胞進行計數,取平均值進行統(tǒng)計分析。
假手術組可見少量的血管內皮生長因子(VEGF)表達,陽性細胞胞體小,突起細。腦缺血后,VEGF 陽性表達增多,隨著缺血時間延長,先增加后降低,與假手術組比較差異顯著(P <0.05)。采用針康法、針刺、康復訓練干預后,缺血腦組織VEGF 陽性細胞數增加,說明針刺、康復訓練、針康法均能促進腦缺血后血管內皮細胞增殖。術后7 天、14 天,與模型組相比,康復組、針刺組與針康組VEGF 陽性表達增強(P <0.05);與康復組、針刺組比較,針康組VEGF 陽性細胞數增多(P <0.05)。以上結果表明,針康法能啟動腦缺血后內源機制,促進VEGF 陽性表達,優(yōu)于單純康復和針刺。見圖1。
圖1 VEGF 陽性細胞統(tǒng)計圖
假手術組LN 陽性表達較強,鏡下可見大量LN 陽性細胞,呈裂隙狀或條索狀。模型組LN 陽性表達較低,與假手術組比較,差異顯著(P <0.05),表明腦缺血后血腦屏障受損,LN 的表達下降。隨著缺血時間延長,LN 的表達逐漸增加。術后7 天、14 天,康復組、針刺組與針康組LN 陽性表達較模型組增強(P <0.05);與康復組、針刺組比較,針康組LN 陽性細胞數明顯增多(P <0.05)。以上結果表明,針刺、康復訓練、針康法干預均能促進LN 陽性表達,改善血腦屏障的通透性,針康法的治療優(yōu)勢更明顯。見圖2。
圖2 LN 陽性細胞統(tǒng)計圖
針康法是頭穴叢刺與現代康復技術的有機結合,具有“針康同步、動態(tài)治療、整體康復”的特點。在針康法的核心內容中,頭穴叢刺的效應能夠透過顱骨,刺激大腦皮層,直達責任病灶;康復訓練作用于四肢,通過多次重復的動作,非侵入性刺激中樞系統(tǒng),提高腦結構、功能的可塑性,兩者雙向調節(jié)、同時作用,促進受損腦功能的恢復。
VEGF 又名血管通透性因子,是一種特異性地作用于內皮細胞表面受體的血管生成因子,具有維持血管通透性、誘導血管發(fā)生的作用。腦缺血、缺氧可誘導內源性VEGF 表達,促進血管內皮細胞分化、增殖,縮小腦梗死體積;血管表皮生長因子受體(VEGF-R)通過多種信號途徑介導微血管及神經再生,促進內源性神經干細胞增殖、遷移和分化,發(fā)揮腦保護作用[7]。本實驗中,各時間點模型組VEGF 陽性細胞數較假手術組增加,差異顯著(P <0.05),說明腦缺血啟動內源性機制促進VEGF 陽性表達,修復損傷的血管內皮細胞。各時間點,針刺組、康復組及針康組VEGF 陽性細胞表達均明顯高于模型組,說明3 種干預方法均能激活神經血管單元中的血管內皮保護因子;陳鵬典等[8]證明了督脈電針聯(lián)合人臍血MSCs 移植具有協(xié)同效應,可上調缺血區(qū)半暗帶VEGF 表達,促進血管新生,與本研究結果相一致。術后7 天、14 天兩個時間點,針康組VEGF 陽性表達明顯高于針刺組及康復組(P <0.05),這表明針康法可上調VEGF 陽性表達,在促進腦缺血后微血管修復上優(yōu)于單純針刺及康復。
血腦屏障是腦組織最重要的防御結構之一,其通透性發(fā)生改變將影響神經元的存活。LN 是一種大型的糖蛋白,是胚胎發(fā)育中出現最早的細胞外基質成分[3],與Ⅳ型膠原一起構成基膜,參與組成血腦屏障,缺血后它的一系列變化將直接改變血腦屏障通透性。細胞表面的特異性受體與層粘連蛋白結合,細胞與基底膜結合成為一個緊密體,起到保護、過濾的作用,并決定細胞的極性,影響細胞的代謝、存活、遷移、增殖和分化[4]。本研究結果發(fā)現,腦缺血后LN 蛋白的表達增加,恢復血腦屏障通透性,同時與神經膠質細胞共同促進神經元的生長、分化以及軸突的生長。針康法、針刺、康復干預后LN 的表達較模型組明顯上調,說明這3 種方法都能通過恢復血腦屏障通透性發(fā)揮腦保護作用,但針康法上調LN 的表達更加明顯,在保護血腦屏障上的優(yōu)勢更突出。
綜上,本實驗結果表明針康法能促進腦缺血區(qū)半暗區(qū)VEGF、LN 的表達,從而促進腦缺血后微血管的再生,改善血腦屏障的通透性。
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