曹娜　徐濤

[摘要] 目的 探討電針治療對(duì)大鼠缺血缺氧性腦損傷的保護(hù)作用。 方法 新生7日齡SD大鼠90只隨機(jī)分為假手術(shù)組、模型組、電針組（假手術(shù)組僅分離雙側(cè)頸總動(dòng)脈），每組再分為3d、7d、21d三個(gè)亞組，結(jié)扎雙側(cè)頸總動(dòng)脈建造缺血缺氧性腦病模型。HE染色和透射電鏡觀察腦組織病理和超微結(jié)構(gòu)，酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)測(cè)定血清中p-AKT蛋白的變化。 結(jié)果 病理顯示，模型組神經(jīng)元損傷較重，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，損傷加重。電針組神經(jīng)元損傷明顯減輕，21d亞組接近于假手術(shù)組。電針組血清中p-AKT蛋白水平均有不同程度增加，明顯高于同時(shí)間點(diǎn)模型組（P<0.05）。 結(jié)論 電針可促進(jìn)缺血缺氧性腦損傷后神經(jīng)元修復(fù)，其作用機(jī)制可能與p-AKT表達(dá)增加有關(guān)。

[關(guān)鍵詞] 電針；缺氧缺血性腦病；p-AKT；大鼠

[中圖分類(lèi)號(hào)] R743 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-0616（2015）19-47-04

[Abstract] Objective To explore the neuroprotective effect of electric acupuncture on hypoxic-ischemic brain damage in rats. Methods Total of 90 cases of new-bore aged 7d SD rats were randomly divided into sham-operated group without ligating bilateral common carotid artery， model group and electric acupuncture group which subdivided into three groups of 3d， 7d and 21d. The rats were established hypoxic-ischemic encephalopatly （HIE） models by occluding bilaterally the common carotid arteries. The pathology and ultrastructure of neuron were observed by HE staining and electric microscopy， and the serum level of p-AKT were detected by enzyme-linked immunoabsorbance assay. Results The HE staining shown that the neurons were more damaged along the time longed， while in the electric acupuncture group the neurons were less damaged and similar to the sham-operated group in 21d group. The serum level of p-AKT increased in any extent and significant higher than that in model group at the same time （P<0.05）. Conclusion It is suggested that electric acupuncture could promote the neuronal repair after hypoxic-ischemic brain damage， which might be related to the more expression of p-AKT.

[Key words] Electric acupuncture； Hypoxic-ischemic encephalopatly； p-AKT； Rats

新生兒圍產(chǎn)期窒息導(dǎo)致的缺氧缺血性腦損傷（hypoxic-ischemic brain damage，HIBD）是新生兒期的常見(jiàn)疾病，是導(dǎo)致兒童智能落后和腦性癱瘓、癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)傷殘的主要原因之一。缺血缺氧性腦病后神經(jīng)細(xì)胞壞死及凋亡而導(dǎo)致神經(jīng)元大量缺失是其導(dǎo)致神經(jīng)功能缺損的病理基礎(chǔ)[1]。缺氧缺血腦損傷后PI3K-AKT信號(hào)通路中的p-AKT蛋白表達(dá)增加，并參與HIBD中的病理?yè)p傷過(guò)程，它通過(guò)影響下游多種效應(yīng)分子的活化狀態(tài)，在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮著抑制凋亡、促進(jìn)增殖的關(guān)鍵作用，同時(shí)具有減少氧自由基的生成、抑制炎癥反應(yīng)等作用。研究表明，PI3K-AKT通路的過(guò)度激活可導(dǎo)致腫瘤的出現(xiàn)[2]，但p-Akt蛋白的增加對(duì)缺血缺氧性腦病有保護(hù)作用。既往研究[3-4]發(fā)現(xiàn)，缺血可誘導(dǎo)p-AKT蛋白表達(dá)，隨著再灌注時(shí)間的延長(zhǎng)其表達(dá)會(huì)下降。針刺治療對(duì)缺血缺氧性腦損傷具有獨(dú)特療效，但具體機(jī)制尚不清楚。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)建立新生大鼠缺血缺氧性腦損傷（hypoxic-ischemic encephalopatly，HIE）模型，觀察針刺百會(huì)、大椎、曲池、涌泉四穴對(duì)神經(jīng)細(xì)胞及p-AKT表達(dá)的影響，進(jìn)一步探討針刺對(duì)缺血缺氧性腦損傷的療效及其機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 材料及分組

SPF級(jí)7日齡SD大鼠90只，雌雄不限，體重14～18g，由青島市藥物檢測(cè)中心提供，合格證號(hào)：scxk魯20140003。室溫20～25℃，母鼠喂養(yǎng)。按區(qū)組隨機(jī)法分為兩組假手術(shù)組24只及HIE模型組66只。HIE模型組造模期間死亡18只。將最終造模成功的48只大鼠隨機(jī)分為兩組：模型組、針刺組。每組24只，于術(shù)后3d、7d、21d進(jìn)行取腦檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)，每個(gè)時(shí)間段8只。

1.2 模型建立

大鼠經(jīng)乙醚吸入麻醉。采用Rice方法并加以改進(jìn)[5]，結(jié)扎雙側(cè)頸總動(dòng)脈，縫合切口。除假手術(shù)組，模型組和電針組大鼠置于透明密閉容器中以0.5L/min的速度通入低氧混合氣體（濃度為8%氧氣和92%氮?dú)猓?，建立缺氧缺血性腦損傷模型。缺氧1.5h后將大鼠放回鼠籠，術(shù)后2h仍未蘇醒或死亡的動(dòng)物剔除。endprint

1.3 電針干預(yù)方法

（1）假手術(shù)組：僅分離雙側(cè)頸總動(dòng)脈不作任何處理；（2）模型組：分離雙側(cè)頸總動(dòng)脈并結(jié)扎，縫合切口，不另作任何治療；（3）電針組：缺血缺氧后第2天起，用0.5寸毫針，直刺大椎5mm；沿皮斜刺百會(huì)5mm、直刺曲池10mm、速刺涌泉微出血即可。百會(huì)、曲池與電針治療儀進(jìn)行連接，以穴位周?chē)つw微顫即適，非對(duì)稱(chēng)雙向連續(xù)脈沖波、5～10Hz、3～5V，每日1次，每次10min。以上穴位定位參照大鼠常用的針灸穴位[6-7]。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 病理切片 每亞組隨機(jī)選取4只動(dòng)物，應(yīng)用10%水合氯醛腹腔注射麻醉，經(jīng)心臟灌注4%多聚甲醛溶液200mL，完整取腦，切取視交叉后腦組織（5mm）置4%多聚甲醛溶液后固定2h，蒸餾水浸泡4h。常規(guī)梯度乙醇脫水、二甲苯透明、石蠟包埋，連續(xù)切片，厚5μm，貼片，4℃保存。石蠟切片常規(guī)脫蠟水化，蘇木精-伊紅染色，光鏡下神經(jīng)細(xì)胞核呈藍(lán)色，細(xì)胞質(zhì)呈不同程度的紅色。在400倍顯微鏡（德國(guó)，Leica DMI4000B）下，每張切片隨機(jī)觀察皮質(zhì)區(qū)4個(gè)不重疊的視野計(jì)數(shù)細(xì)胞，取其均值。以變性細(xì)胞指數(shù)（denatured cell index，DCI=變性細(xì)胞數(shù)/細(xì)胞總數(shù)）表示損傷程度。

1.4.2 電鏡觀察 各組幼鼠于缺血缺氧后3d、7d、21d腹腔注射10% 水合氯醛麻醉，心臟快速灌流生理鹽水50mL，斷頭取腦。在鼠腦前囟前后做冠狀切開(kāi)，將腦皮質(zhì)區(qū)組織切成1mm厚度置于2.5%戊二醛中固定24h，1%鋨酸固定，梯度丙酮脫水，環(huán)氧丙烷置換，環(huán)氧樹(shù)脂Epon812包埋，超薄切片50nm，醋酸鈾+硝酸鉛雙染色，透射電鏡觀察神經(jīng)元的超微結(jié)構(gòu)。

1.4.3 酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn) 各組剩余4只幼鼠于缺血缺氧后3d、7d、21d腹腔注射10% 水合氯醛麻醉，心尖部取血，在室溫下，血液自然凝固，以3000轉(zhuǎn)/min離心15min，取上清。p-Akt Elisa試劑盒（Lot. #： SO30708D）由Biosource International，Inc. USA提供，操作步驟嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。在全自動(dòng)酶標(biāo)儀450nm處讀板，以O(shè)D值和蛋白濃度為橫、縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，得出p-AKT的原始數(shù)據(jù)，根據(jù)待測(cè)蛋白的濃度和稀釋比例，即可計(jì)算出單位濃度總蛋白內(nèi)p-AKT的含量（unit/mg）。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用SPSS17.0 統(tǒng)計(jì)軟件分析。計(jì)量資料以（）表示，多組比較經(jīng)方差齊性檢驗(yàn)后，采用析因分析，組間比較用t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 HE染色

假手術(shù)組神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)正常，排列整齊緊密， 胞漿呈淡紅色，胞核呈藍(lán)色，核仁清晰，各時(shí)間點(diǎn)DCI水平較低無(wú)明顯差異（P>0.05）。模型組3d，細(xì)胞質(zhì)染色不規(guī)則，細(xì)胞間隙擴(kuò)大，神經(jīng)細(xì)胞胞質(zhì)濃縮、深染，DCI=0.60±0.03，較假手術(shù)組明顯升高（t=14.46， P<0.05）；7d神經(jīng)元壞死明顯，排列紊亂，著色較深，常有核膜破裂，細(xì)胞結(jié)構(gòu)消失，可見(jiàn)大量細(xì)胞核固縮深染、裂解；21d可見(jiàn)大量神經(jīng)細(xì)胞丟失，遺留大量空泡，DCI=0.78±0.05，為各組最高。電針組3d，神經(jīng)細(xì)胞損傷狀況同模型組，未見(jiàn)明顯變化，DCI=0.54±0.06，較同時(shí)間點(diǎn)模型組略低（t=1.69， P>0.05）；7d可見(jiàn)部分神經(jīng)細(xì)胞固縮、深染，但壞死程度及DCI=0.42±0.04較同時(shí)間模型組（DCI=0.71±0.05）明顯減輕（t=8.83， P<0.05）； 21d神經(jīng)細(xì)胞腫脹變輕，排列有序，DCI=0.35±0.05，壞死細(xì)胞明顯減少。見(jiàn)圖1，表1～2。

2.2 神經(jīng)元超微結(jié)構(gòu)

假手術(shù)組神經(jīng)細(xì)胞排列整齊緊密，高倍鏡下細(xì)胞膜完整、細(xì)胞核大而圓。模型組術(shù)后1d電鏡下大鼠神經(jīng)元胞膜尚完整，核仁稍增大，常染色質(zhì)分布不均，線(xiàn)粒體輕度腫脹；3d鏡界模糊，有神經(jīng)細(xì)胞壞死征象，表現(xiàn)神經(jīng)細(xì)胞消失，染色質(zhì)聚集，雙層核膜模糊不清，21d神經(jīng)元損傷進(jìn)一步加重，細(xì)胞質(zhì)溶解，有空泡形成。電針組1d電鏡下神經(jīng)細(xì)胞的改變與模型組相比未見(jiàn)明顯差異；3d電鏡下，神經(jīng)元胞體水腫減輕，細(xì)胞核核膜、核仁逐漸清晰，細(xì)胞質(zhì)空白減少，針刺后21d大鼠神經(jīng)元與假手術(shù)組差別不明顯，胞膜尚完整，核質(zhì)稍疏松，常染色質(zhì)尚均勻，偶見(jiàn)腫脹的線(xiàn)粒體及擴(kuò)張的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。見(jiàn)圖2。

2.3 ELISA

ELISA檢測(cè)顯示，假手術(shù)組大鼠p-Akt水平較低，各時(shí)間點(diǎn)間無(wú)明顯差異（P>0.05）。模型組p-Akt表達(dá)升高，明顯高于同時(shí)間點(diǎn)假手術(shù)組水平（P<0.05），但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，p-Akt表達(dá)逐漸下降。電針組p-Akt水平較高，且隨著治療時(shí)間的延長(zhǎng)，p-Akt表達(dá)逐漸升高，3d時(shí)于模型組無(wú)明顯差異（t=0.94，P>0.05），7d和21d時(shí)明顯高于模型組（t=9.43，16.02，P<0.05）。見(jiàn)表3～4。

3 討論

新生兒缺氧缺血性腦病是指各種圍生兒期窒息引起的部分或完全缺氧， 腦血流減少或暫停而導(dǎo)致胎兒或新生兒腦損傷，HIE是新生兒神經(jīng)發(fā)育異常和死亡的主要原因之一，可導(dǎo)致各種病發(fā)癥，如癲癇、腦癱、智力下降等，重度HIE預(yù)后不良率仍高達(dá)20.8%[8]，HIBD已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)一個(gè)影響孩子們生活質(zhì)量的重要因素[9-10]。缺氧缺血性腦損傷的發(fā)病機(jī)制為二次損傷學(xué)說(shuō)及細(xì)胞壞死，目前尚無(wú)有效的治療方法。許多研究表明有效針刺治療可抑制神經(jīng)元凋亡，并促進(jìn)各種內(nèi)源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子分泌，但電針抑制神經(jīng)元凋亡的機(jī)制尚不明確，本文通過(guò)建立HIE大鼠模型，通過(guò)針刺百會(huì)、大椎、曲池、涌泉四穴，檢測(cè)p-Akt通道蛋白濃度變化，了解針刺治療缺血缺氧腦病的機(jī)制。

PI3K/Akt 信號(hào)通路是與細(xì)胞凋亡有關(guān)的主要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，是重要的細(xì)胞存活信號(hào)通路之一[11]。許多研究表明[12-14]，通過(guò)激活PI3K/Akt 信號(hào)通路可導(dǎo)致腫瘤的產(chǎn)生，抑制PI3K/Akt 信號(hào)通路激活可達(dá)到治療腫瘤的目的，缺血缺氧性腦病早期便可導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的過(guò)度壞死及凋亡[15-16]。研究認(rèn)為，激活PI3K/AKT信號(hào)通路是電針對(duì)腦細(xì)胞的神經(jīng)保護(hù)機(jī)制之一[9，17]，可在不同時(shí)間點(diǎn)不同程度的降低凋亡細(xì)胞百分率，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)病理及電鏡觀察到針刺7d、21d神經(jīng)元細(xì)胞損傷明顯減輕，Elisa檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，電針組細(xì)胞中p-Akt蛋白濃度較模型組明顯升高（P<0.05），可見(jiàn)針刺對(duì)缺血缺氧性腦病有治療作用。且有研究顯示電針百會(huì)、 大椎及涌泉等穴可提高線(xiàn)粒體 Na+- K+- ATP 等酶的活性， 進(jìn)而提高線(xiàn)粒體的能量代謝能力， 從而減輕腦缺血再灌注損傷[18-20]。由此提示，電針治療缺血缺氧性腦病是通過(guò)多途徑、作用于多環(huán)節(jié)或多靶點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。目前針灸對(duì)缺血性腦損傷的諸多保護(hù)機(jī)制還尚未完全明了，需要應(yīng)用生物化學(xué)、生理學(xué)等新知識(shí)及新技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究，電針對(duì)于p-Akt蛋白表達(dá)增加只是治療HIE的很小的一部分，還需要進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)。endprint

[參考文獻(xiàn)]

[1] Harteveld CL，Higgs DR. a-thalassaemia[J]. Orphanet J Rare Dis，2010，28（5）：13-19.

[2] Piotr G，Rychahou MD，Lindsey N，et al. Targeted molecular therapy of the PI3K pathway therapeutic significance of PI3K subunit targeting in colorectal carcinoma [J]. Ann Surg，2006，243（6）：833-844.

[3] Li L，Qu Y，Mao M，et al. The involvement of phos-phoinositid 3-kinase/Akt pathway in the activation of hypoxia-in-ducible factor-1alpha in the developing rat brain after hypoxia-is-chemia[J]. Brain Res，2008，1197（1）：152-158.

[4] 王志敏，楊玉欣.PKB/AKT與腦缺血神經(jīng)細(xì)胞凋亡的研究[J].醫(yī)學(xué)研究雜志，2008，37（7）：68-70.

[5] 尹曉娟，巨容，封志純，等.建立新生鼠缺氧缺血性腦病模型的一種簡(jiǎn)單可靠的方法[J].實(shí)用兒科臨床雜志，2005，20（8）：744-746.

[6] 林文注.實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1994：268.

[7] 許能貴，周逸平，許冠蓀，等.電針大椎、百會(huì)穴對(duì)局灶性腦缺血大鼠腦血流量和自發(fā)腦電的影響[J].中國(guó)醫(yī)藥科技，2001，8（1）：3-4.

[8] 新生兒窒息致缺氧缺血性腦病治療協(xié)作組.新生兒缺氧缺血性腦病第二次多中心治療的總結(jié)[J].中國(guó)實(shí)用兒科雜志，2003，18（9）：558-560.

[9] 施炳培，卜懷娣，史惟，等.針刺治療小兒腦性癱瘓的臨床研究[J].上海針灸雜志，2005，24（10）：23-25.

[10] Versteegh FG，Arkesteijn SG，Bakker-Verweij M，et al. Hb Boskoop [HBA2c. 112C>T p. Pro38Ser]：a new α2 chain variant observed in a Morrocan family[J]. Hemoglobin，2011，35（2）：97-102.

[11] 林躍輝，王敏. PI3K/Akt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑與凋亡的關(guān)系[J]. 國(guó)際病理科學(xué)與臨床雜志，2005，25（4）：307-310.

[12] Maier， Daniel. The PTEN lipid phosphatase domain is not required to inhibit invasion of glioma cells [J].Cancer research，1999，59（21）： 5479-5482.

[13] Zhong Hua. Modulation of hypoxia-inducible factor 1α expression by the epidermal growth factor/phosphatidylinositol 3-kinase/PTEN/AKT/FRAP pathway in human prostate cancer cells： implications for tumor angiogenesis and therapeutics[J]. Cancer Research，2000，60（6）： 1541-1545.

[14] Yau， Cindy YF. Inhibition of integrin-linked kinase by a selective small molecule inhibitor， QLT0254， inhibits the PI3K/PKB/mTOR， Stat3， and FKHR pathways and tumor growth， and enhances gemcitabine-induced apoptosis in human orthotopic primary pancreatic cancer xenografts[J]. Cancer Research，2005，65（4）：1497-1504.

[15] Sirén， Anna-Leena. Erythropoietin prevents neuronal apoptosis after cerebral ischemia and metabolic stress[J].Proceedings of the National Academy of Sciences，2001，98（7）：4044-4049.

[16] Broughton BR，Reutens DC，Sobey CG. Apoptotic mechanisms after cerebral ischemia[J].Stroke，2009，40：e331-339.

[17] 何二濤，張霞婧，馬磊，等. PI3K/Akt通路在電針預(yù)處理誘導(dǎo)腦缺血耐受中的機(jī)制研究[J]. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2012，12（7）：1215-1218.

[18] 穆艷云，李忠仁.電針對(duì)局灶性腦缺血再灌注大鼠紋狀體線(xiàn)粒體 ATP 酶與總體抗氧化能力的影響[J]. 上海針灸雜志，2007，26（1）：44-47.

[19] 曾芳，趙紀(jì)嵐.電針對(duì)老年性癡呆模型大鼠海馬線(xiàn)粒體酶活性的影響[J].中國(guó)老年學(xué)雜志，2006，26（1）：68-70.

[20] 薄雪峰， 劉慶凱， 曹海勇，等. 亞低溫治療腦卒中及顱腦損傷研究進(jìn)展[J].北京生物醫(yī)學(xué)工程，2013，32（4）：428-430.

（收稿日期：2015-06-16）endprint