廖亮英,蔡光先,周賽男
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,湖南 長沙 410007;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南 長沙 410208)
補陽還五湯出自清代王清任的《醫(yī)林改錯》,是益氣活血法的代表方劑[1]。臨床常用于治療中風(fēng)后遺癥,療效確切。研究表明,中風(fēng)恢復(fù)期神經(jīng)功能重建的可能機制與影響神經(jīng)干細(xì)胞凋亡的相關(guān)調(diào)控基因有關(guān),Bag-1基因是一種新型的、獨立的細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白,是較為肯定的細(xì)胞凋亡調(diào)控基因[2],本試驗擬選用補陽還五湯為研究對象,通過觀察其對局灶性腦缺血大鼠神經(jīng)干細(xì)胞移植后凋亡基因Bag-1的影響作用,探討其量效關(guān)系的特點,為其臨床應(yīng)用劑量提供參考。
補陽還五湯超微飲片與傳統(tǒng)飲片,均由湖南省中藥超微工程技術(shù)研究中心提供,試驗前補陽還五湯超微飲片用沸水保溫浸泡20 min,補陽還五湯傳統(tǒng)飲片按常規(guī)方法煎煮,浸泡液與煎煮液按要求配至所需濃度,補陽還五湯傳統(tǒng)飲片成人臨床日用量為180 g生藥。
DMEM/F12粉(Hyclon公司);bFGF(R&D公司);B27添加物、EGF(GLBCO公司);胰酶、EDTA、Qtracker Cell Labeling Kit Protocol、 Rabbit Anti-Bag-1抗體(武漢博士德生物工程公司);細(xì)胞凋亡檢測試劑盒(長沙麗欣生物公司);水合氯醛、0.01 MPBS、TritonX-100、雙氧水、甲醇、無水甘油(長沙麗欣生物公司);SABC試劑盒、AEC顯色劑、多聚賴氨酸包埋玻片、水溶性封片劑(北京中杉生物公司)。
SD大鼠80只,清潔級,體質(zhì)量(280±20)g,雌雄各半,由上海西普爾-必凱實驗動物有限公司提供。實驗動物生產(chǎn)許可證為SCXK(滬)2003-0002。
BX51光學(xué)顯微鏡、圖像分析系統(tǒng)、倒置顯微鏡、CCD攝像頭(日本Olympus公司);CO2培養(yǎng)箱(Shell lab 公司);鼠腦立體定位儀(四川);臺式離心機(湘儀);MilliQ超純水儀(Millopor 公司);E60冰凍切片機(英國Shamton公司);貝利粉碎機(濟南貝利公司)。
參考本研究團隊建立的方法[3],從新生3~5 d SD大鼠腦內(nèi)分離純化。
采用大腦中動脈線栓法復(fù)制局灶性腦缺血大鼠模型。待動物清醒24 h后,采用Zea Longa神經(jīng)功能缺失評分標(biāo)準(zhǔn)初步評價動物造模情況。
[4]采用量子點的標(biāo)記方法。
參考文獻(xiàn)[5]采用側(cè)腦室細(xì)胞移植方法。
將造模后的SD大鼠按神經(jīng)功能缺損評分進(jìn)行分級,隨機分為5組:模型組(A組)、M+空白移植組(B組),M+移植組(C組),M+移植+補陽傳統(tǒng)飲片組(4.57 g/kg,D組),M+移植+補陽超微飲片組(1.52 g/kg,E組),每組15只。動物手術(shù)后分別觀察存活7、14和28 d的情況,每組每個時間點各5只。各組分別灌胃給藥,模型組和模型加等體積空白移植組給予等體積生理鹽水,給藥體積均為10 ml/kg,每天給藥1次。
參照文獻(xiàn)[3]分別于處死前進(jìn)行神經(jīng)功能評分,包括9個項目:1)抬起鼠尾觀察左前肢屈曲情況;2)同上觀察右前肢屈曲情況;3)當(dāng)前肢在桌面并將鼠尾攔起使后肢抬起向后,觀察左后肢屈曲;4)如前觀察右后肢屈曲;5)抵抗向左側(cè)的推力;6)抵抗向右側(cè)的推力;7)站立向左傾斜平板的能力;8)站立向右傾斜平板的能力;9)垂直位置。每項按程度計0~4分,共計36分。
動物注射細(xì)胞后分別存活7、14、28 d。經(jīng)10%水合氯醛(1 ml/250 g)麻醉后,沿胸骨左緣剪開胸腔,按文獻(xiàn)進(jìn)行處理,剝離心包,暴露心臟,6號針從心尖插入主動脈,固定針頭,剪開右心耳,快速用預(yù)冷生理鹽水(10 ml/min),無血污后改滴入4%冷多聚甲醛(5~10 ml/min),先快后慢,約100 ml。開顱取腦,去額極,小腦,4%多聚甲醛后固定1 h,依次放入15%、20%、30%蔗糖-多聚甲醛液沉底24 h。OTC包埋,冰凍切片機冠狀連續(xù)切片,15 μm,每隔20張取4張切片。
嚴(yán)格按照試劑說明書完成。陽性細(xì)胞計數(shù):AEC顯色為紅色。單標(biāo)免疫組化時,細(xì)胞呈胞核染色顯紅色為陽性細(xì)胞。單標(biāo)每個腦片在10×10視野下隨機取4個視野,分別計數(shù)免疫陽性細(xì)胞數(shù)。
所有數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS16.0統(tǒng)計軟件包進(jìn)行統(tǒng)計分析,數(shù)據(jù)分析采用單因素方差分析及組間t檢驗,所涉及的統(tǒng)計學(xué)檢驗均以P<0.05作為差異有統(tǒng)計學(xué)意義標(biāo)準(zhǔn)。
在神經(jīng)干細(xì)胞液中加入量子點標(biāo)記液后,絕大多數(shù)神經(jīng)干細(xì)胞被標(biāo)記,而且由其傳代分化的細(xì)胞亦被標(biāo)記。
與A組比較,C、D、E組在7、14、28 d神經(jīng)功能積分均明顯上升,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。與B組比較,C、D、E組在7、14、28 d神經(jīng)功能積分均明顯上升,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。與C組比較,D、E組在7、14、28 d神經(jīng)功能積分均明顯上升,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。與D組比較,E組在7、14、28 d神經(jīng)功能積分均明顯上升,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。C、D、E組在7 d、14 d差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)果表明,各組動物腦缺血后都存在有一定程度神經(jīng)功能缺損,但隨著缺血時間的逐漸延長,各組動物神經(jīng)功能積分有所上升。說明各組動物的神經(jīng)功能在逐步恢復(fù),并且腦缺血后E組促神經(jīng)功能恢復(fù)的效果優(yōu)于D組,結(jié)果見表1。
表1 補陽還五湯超微飲片與傳統(tǒng)飲片對大鼠神經(jīng)功能積分的影響分)
注:組間比較:與A組比較,△P<0.01;與B組比較,*P<0.05**P<0.01;與C組比較,##P<0.01;與D組比較,★P<0.05,★★P<0.01。組內(nèi)比較:與7 d比較,▲P<0.05;與14 d比較,☆P<0.05
正常腦組織中Bag-1蛋白為低水平表達(dá),在腦缺血后表達(dá)水平逐漸增加。與A組比較,B組在7、14、28 d Bag-1蛋白表達(dá)上升不明顯,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);C、D、E組在7、14、28 d Bag-1蛋白表達(dá)均明顯上升,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。與B組比較,C、D、E組在7、14、28 d Bag-1蛋白表達(dá)均明顯上升,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。與C組比較,D、E組在7、14、28 d Bag-1蛋白表達(dá)均明顯上升,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。與D組比較,E組在7、14、28 d Bag-1蛋白表達(dá)均明顯上升,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。C、D、E組在7 d、14 d差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。提示,腦缺血后E組對腦缺血后Bag-1蛋白表達(dá)的影響優(yōu)于D組,結(jié)果見表2,圖1~3。
表2 補陽還五湯超微飲片與傳統(tǒng)飲片對大鼠腦缺血后Bag-1蛋白表達(dá)的影響個)
注:組間比較:與A組比較,△P<0.01;與B組比較,*P<0.01 ;與C組比較,#P<0.05,##P<0.01;與D組比較,★P<0.05。組內(nèi)比較:與7 d比較,▲P<0.01 ;與14 d比較,☆P<0.01
圖1 補陽還五湯超微飲片與其傳統(tǒng)飲片對腦缺血后大鼠Bag-1蛋白表達(dá)的影響(術(shù)后7d)注:A:模型組;B:M+空白移植組;C:M+移植組;D:M+移植+補陽傳統(tǒng)飲片4.57 g/kg組;E:M+移植+補陽超微飲片1.52 g/kg組
圖2 補陽還五湯超微飲片與其傳統(tǒng)飲片對腦缺血后大鼠Bag-1蛋白表達(dá)的影響(術(shù)后14 d)注:A:模型組;B:M+空白移植組;C:M+移植組;D:M+移植+補陽傳統(tǒng)飲片4.57 g/kg組;E:M+移植+補陽超微飲片1.52 g/kg組
圖3 補陽還五湯超微飲片與其傳統(tǒng)飲片對腦缺血后大鼠Bag-1蛋白表達(dá)的影響(術(shù)后28 d)注:A:模型組;B:M+空白移植組;C:M+移植組;D:M+移植+補陽傳統(tǒng)飲片4.57 g/kg組;E:M+移植+補陽超微飲片1.52 g/kg組
大量實驗研究表明,正常成人腦組織中存在神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs),是一種具有自我復(fù)制和定向分化潛能的細(xì)胞,一般以靜止、未增殖狀態(tài)存在于正常的生理環(huán)境中,當(dāng)腦組織受損時被激活[6],并受其他因素的調(diào)控(如生長因子、神經(jīng)遞質(zhì)、周圍細(xì)胞等)。構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位主要是神經(jīng)元,定向誘導(dǎo)可促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元分化[7],而神經(jīng)干細(xì)胞在體外無限增殖,可促使神經(jīng)受損后神經(jīng)功能的恢復(fù)[8]。所以神經(jīng)干細(xì)胞移植將是治療神經(jīng)系統(tǒng)退行性病變或缺失疾病最有效的途徑之一。凋亡是一個多基因調(diào)控的過程,1995年Takaya ma[9]應(yīng)用重組人Bcl-2蛋白篩選胚胎c-DNA表達(dá)基因庫時發(fā)現(xiàn)的一種多功能結(jié)合蛋白—Bag-1基因,其是一種新型的、獨立的細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白[10]。具有獨立抗凋亡的作用,亦可與機體中Bcl-2受體結(jié)合,上調(diào)其功能,增強細(xì)胞抗凋亡能力[11]。
補陽還五湯出自王清任《醫(yī)林改錯》,為補氣活血經(jīng)方,方中重用黃芪大補元氣以治本,使氣能帥血,更用大量活血化瘀之品(當(dāng)歸、桃仁、紅花、赤芍、地龍等)生新以治標(biāo),全方補氣活血化瘀,標(biāo)本兼顧。本研究團隊及國內(nèi)其他實驗室研究結(jié)果表明,補陽還五湯能促進(jìn)缺血后腦內(nèi)神經(jīng)干細(xì)胞增殖、遷移、分化[12],可以阻斷細(xì)胞凋亡途徑,提高新生神經(jīng)元的成活率[13],通過調(diào)節(jié)Bcl-2/Bax、Caspase,減少缺血再灌注損傷神經(jīng)元凋亡等凋亡因子的表達(dá),這可能是其促進(jìn)缺血后神經(jīng)功能恢復(fù)機制之一[14]。本文所觀察的補陽還五湯超微飲片是導(dǎo)師多年的研究成果,相對于傳統(tǒng)飲片具有獨特的優(yōu)勢,可以增加溶出,方便吸收,提高生物利用度及藥材有效成分的溶出速率,同時也可以更大限度的保留生物活性成分。本實驗研究表明,神經(jīng)干細(xì)胞能絕大多數(shù)被量子點標(biāo)記,正常腦內(nèi)存在一定量的Bag-1蛋白的表達(dá),補陽還五湯能促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù),上調(diào)腦缺血損傷后Bag-1蛋白的表達(dá),其量效關(guān)系體現(xiàn)在腦缺血后模型加移植加補陽還五湯超微飲片1.52 g/kg對腦缺血后大鼠Bag-1蛋白表達(dá)的影響作用優(yōu)于模型加移植加補陽還五湯傳統(tǒng)飲片4.57 g/kg;提示補陽還五湯超微飲片的臨床用藥劑量可采用其傳統(tǒng)飲片臨床等效劑量的1/3。
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