劉曉瑩,鄒偉,于學(xué)平
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040)
腦出血(Intracerebral hemorrhage,ICH)指原發(fā)性非外傷性腦實(shí)質(zhì)內(nèi)出血,全球每年約有200萬人患病[1-4],是一種病情危急,擁有高致殘率和高死亡率的疾病。炎癥反應(yīng)參與了腦出血的發(fā)生和病情發(fā)展,IL-1β作為免疫反應(yīng)的中央?yún)f(xié)調(diào)器和炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵觸發(fā)點(diǎn),其表達(dá)情況直接體現(xiàn)腦出血炎癥反應(yīng)的程度[5]。針灸治療腦出血療效已得到廣泛肯定,對(duì)其作用機(jī)制的研究也成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。本研究利用大鼠腦出血模型,觀察針刺對(duì)ICH大鼠腦組織IL-1β mRNA及血清IL-1β表達(dá)的影響,探究針刺治療腦出血可能的作用機(jī)制。
將162只成年健康雄性SD大鼠(哈爾濱市獸醫(yī)研究所),體質(zhì)量(300±20)g,隨機(jī)分為假手術(shù)組(S,n=18)、模型組(M,n=72)和針刺組(A,n=72);模型組和針刺組按造模成功后6 h、12 h、24 h和72 h分為4個(gè)亞組(n=18)。
根據(jù)改良過的Rosenberg[6]方法制備大鼠腦出血模型。假手術(shù)組大鼠斷尾,取血,微量注射器進(jìn)針等操作與模型組相同,但不進(jìn)行注血,進(jìn)針后留針5 min。采用Zea Longa[7]5分制評(píng)分作為造模成功標(biāo)準(zhǔn),1~3分表明造模成功。
針刺組:大鼠按照《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物穴位圖譜》選取百會(huì)穴、曲鬢穴。局部消毒后,手持針灸針(0.30 mm×25 mm)快速進(jìn)針,并向右下方曲鬢穴透刺,進(jìn)針深度15 mm,以200 r/min小幅度捻轉(zhuǎn)。每間隔5 min捻針1次,每次持續(xù)捻轉(zhuǎn)5 min,共留針30 min,每12 h針刺1次。
假手術(shù)和模型組:每天與針刺組相同時(shí)間點(diǎn)抓取1次,并固定30 min,不予以針刺。
參照mNSS神經(jīng)功能評(píng)分系統(tǒng)[8]對(duì)各時(shí)間點(diǎn)大鼠進(jìn)行神經(jīng)功能評(píng)分。
分別于造模后6 h、12 h、24 h、72 h將大鼠斷頭取腦,并分離左、右側(cè)大腦半球。每部分分離后立即稱重(濕重),放置于105℃恒溫干燥箱中干燥72 h后再次稱重(干重)。腦水含量百分比計(jì)算公式為:[(濕重-干重)/濕重]×100%。
大鼠10%水合氯醛腹腔注射麻醉(300 mg/kg),取腹主動(dòng)脈血5 mL,室溫靜置20 min,用離心機(jī)以3 000 r/min的速度離心20 min,分離上層血清,-20℃冰箱冷凍備用。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)進(jìn)行IL-1β測(cè)定,操作嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。
按RNAiso Plus(Takara公司)說明書要求提取腦組織中的RNA。應(yīng)用PrimeScript Ⅱ1st Strand cDNA Synthesis Kit,(Takara,D6210A)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。引物序列如下:內(nèi)參基因 β-actin : f:AACACCCCAGCCATGTACGTA;r:TGGCCATCTCTTGCTCGAA;目標(biāo)基因IL-1β: f:AAGGGGACATTAGGCAGCAC;r:ATGAAAGACCTCAGTGCGGG。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)條件:42 ℃ 60 min,95 ℃ 5 min后,冰上冷卻。用Takara,SYBR Premix Ex Taq kit進(jìn)行RT-PCR。
Real time PCR 反應(yīng)條件:95 ℃ 30 s;( 95 ℃ 5 s, 60 ℃ 34 s)×40循環(huán),目的基因相對(duì)表達(dá)水平用2-△△Ct值表示[9]。
應(yīng)用Graph Pad Prism6軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。各組結(jié)果應(yīng)用單因素方差分析結(jié)合Tukey檢驗(yàn),P≤0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
如圖1、表1所示,與假手術(shù)組相比,各時(shí)間點(diǎn)模型組評(píng)分顯著升高(P<0.05);與模型組相比,相同時(shí)間點(diǎn)針刺組評(píng)分明顯降低(P<0.05),但仍高于假手術(shù)組。
表1 各組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分結(jié)果
注:與假手術(shù)組比較,①P<0.05;與模型組比較,②P<0.05
圖1 各組神經(jīng)功能評(píng)分結(jié)果注:與假手術(shù)組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05
如圖2、表2所示,與假手術(shù)組相比,各時(shí)間點(diǎn)模型組腦水含量顯著升高(P<0.05); 6 h、12 h時(shí)間點(diǎn)針刺組與模型組腦水含量無顯著差異(P>0.05);24 h、72 h時(shí)間點(diǎn)針刺組腦水含量較相同時(shí)間點(diǎn)模型組明顯降低(P<0.05),但仍高于假手術(shù)組(P<0.05)。
圖2 各組腦水含量測(cè)定結(jié)果注:與假手術(shù)組比較,*P<0.05 ;與模型組比較,#P<0.05
如圖3、表3所示,與假手術(shù)組相比,各時(shí)間點(diǎn)模型組大鼠血清IL-1β水平明顯升高(P<0.05);與模型組相比,同一時(shí)間點(diǎn)針刺組IL-1β水平顯著降低(P<0.05),但仍高于假手術(shù)組(P<0.05)。
表2 各組大鼠腦水含量檢測(cè)結(jié)果
注:與假手術(shù)組比較,①P<0.05;與模型組比較,②P<0.05
表3 各組大鼠血清IL-1β含量測(cè)定結(jié)果
注:與假手術(shù)組比較,①P<0.05;與模型組比較,②P<0.05
如圖4、表4所示,與假手術(shù)組相比,各時(shí)間點(diǎn)模型組大鼠IL-1β mRNA水平明顯升高(P<0.05);與模型組相比,同一時(shí)間點(diǎn)針刺組IL-1β mRNA水平顯著降低(P<0.05)。
表4 各組大鼠腦組織IL-1β mRNA相對(duì)含量
注:與假手術(shù)組比較,①P<0.05;與模型組比較,②P<0.05
圖3 各組血清IL-1β含量測(cè)定結(jié)果注:與假手術(shù)組比較,*P<0.05 ;與模型組比較, #P<0.05
圖4 各組腦組織IL-1βmRNA相對(duì)含量注:與假手術(shù)組比較,*P<0.05 ;與模型組比較,#P<0.05
腦出血?jiǎng)偘l(fā)生后,血液大量累積直接壓迫周圍腦組織,迅速發(fā)生一系列細(xì)胞和分子的病理過程。這種細(xì)胞和炎癥的激活觸發(fā)單核細(xì)胞浸潤(rùn)、小膠質(zhì)細(xì)胞活化、血腦屏障的破壞以及腦水腫的發(fā)展,嚴(yán)重影響繼發(fā)性腦損傷的損傷程度[9-11]。大鼠發(fā)生腦出血后血腫周圍很快有白細(xì)胞浸潤(rùn)和小膠質(zhì)細(xì)胞聚集。這些細(xì)胞吞噬清除壞死的腦組織,釋放炎性細(xì)胞因子、蛋白酶、氧自由基等多種物質(zhì),殺傷神經(jīng)元,參與遲發(fā)性神經(jīng)元損傷[12]。IL-1β作為免疫反應(yīng)的中央?yún)f(xié)調(diào)器和炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵觸發(fā)點(diǎn)[6],是腦損傷的重要因素。不僅可以直接損傷神經(jīng)細(xì)胞促進(jìn)其凋亡,還增強(qiáng)黏附因子的表達(dá),增加微血管通透性,引發(fā)腦水腫。IL-1β腦內(nèi)注射可以導(dǎo)致血管源性腦水腫[13]。研究腦出血誘發(fā)的炎癥反應(yīng)和腦水腫的病理生理機(jī)制已成為治療腦出血的潛在靶點(diǎn)。
針灸作為中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要組成部分,在降低中風(fēng)患者致殘率,促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)等方面的療效顯著,已在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注和認(rèn)可[14-16]。雖然已有研究證實(shí)針灸在改善中風(fēng)后神經(jīng)系統(tǒng)炎癥[15],抑制細(xì)胞凋亡,緩解神經(jīng)功能損傷[17]等方面療效確切,但針灸治療腦出血的有效性及作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究和發(fā)現(xiàn)。我們?cè)谇捌诘膶?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),針刺“百會(huì)”透刺“曲鬢”可以通過促進(jìn)腦出血急性期內(nèi)源性GDNF表達(dá),發(fā)揮神經(jīng)重塑作用[18];通過抑制Notch1 和 Hes1蛋白的表達(dá)促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的再生和修復(fù)[19];也可通過調(diào)節(jié)自噬相關(guān)蛋白表達(dá)有效改善腦損傷[20];并且通過抑制NF-κB經(jīng)典通路,有效拮抗腦出血炎性腦損傷[16]。在該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,我們通過對(duì)腦出血大鼠模型IL-1β水平檢測(cè)及腦水含量的觀察發(fā)現(xiàn),針刺“百會(huì)”透“曲鬢”有效降低了ICH大鼠腦組織IL-1β mRNA及血清中IL-1β的水平,控制了腦水腫進(jìn)展,改善了腦出血后神經(jīng)功能障礙。
綜上所述,針刺“百會(huì)”透“曲鬢”穴,通過降低腦出血大鼠IL-1β表達(dá)水平,起到抑制腦水腫,降低神經(jīng)功能損傷的作用。
[1] QURESHI A I,MENDELO W A D,HANLEY D F.Intracerebral haemorrhage[J].The Lancet,2009,373(9675):1632-1644.
[2] BRODERICK J,CONNOLLY S,FELDMANN E,et al.Guidelines for the management of spontaneous intracerebral hemorrhage in adults:2007 update:a guideline from the American Heart Association/American Stroke Association Stroke Council,High Blood Pressure Research Council, and the Quality of Care and Outcomes in Research Interdisciplinary Working Group[J].Circulation,2007,116(16):e391-413.
[3] LLOYD-JONES D,ADAMS R,CARNETHON M,et al.Heart disease and stroke statistics-2009 update: a report from the American Heart Association Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee[J].Circulation,2009,119(3):480-486.
[4] SUDLOW C L,WARLOW C P.Comparable studies of the incidence of stroke and its pathological types: results from an international collaboration. International Stroke Incidence Collaboration [J].Stroke,1997,28(3):491-499.
[5] GROSS O,POECK H,BSCHEIDER M,et al. Syk kinase signalling couples to the Nlrp3 inflammasome for anti-fungal host defence[J]. Nature,2009,459(7245):433-436.
[6] 張國(guó)威,鄒偉,劉芳,等.針刺對(duì)腦出血急性期大鼠腦損傷及腦水腫拮抗作用的機(jī)理研究[J].針灸臨床雜志,2010,26(5):46-50.
[7] LONGA E Z,WEINSTEIN P R,CARLSON S,et al.Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats[J].Stroke,1989,20(1):84-91.
[8] LEI C,WU B,CAO T,et al.Activation of the high-mobility group Box 1 protein-receptor for advanced glycation end-products signaling pathway in rats during neurogenesis after intracerebral hemorrhage[J].Stroke,2015,46(2):500-506.
[9] XIE Y,GUO H,WANG L,et al.Human albumin attenuates excessive innate immunity via inhibition of microglial Mincle/Syk signaling in subarachnoid hemorrhage[J].Brain Behav Immun,2017(60):346-360.
[10] ARONOWSKI J,HALL C E.New horizons for primary intracerebral hemorrhage treatment: experience from preclinical studies[J].Neurol Res,2005,27(3):268-279.
[11] WANG J,DORE S. Inflammation after intracerebral hemorrhage[J].J Cereb Blood Flow Metab,2007,27(5):894-908.
[12] KIM J S.Cytokines and adhesion molecules in stroke and related diseases[J].NeurolSci,1996,137(20):69-78.
[13] HOLMIN S,MATHISEN T. Intracerebral administration of interleu-kinlbeta and induction of infilammation,apoptosis,and vasogenic edema[J].J Neurosurg,2000,92(1):108-120.
[14] MENG X,XU S,LAO L.Clinical acupuncture research in the West[J].Front Med,2011,5(2):134-140.
[15] LIU W,WANG X,YANG S,et al. Electroacupunctre improves motor impairment via inhibition of microglia-mediated neuroinflammation in the sensorimotor cortex after ischemic stroke[J].Life Sci,2016,151:313-322.
[16] LIU H, SUN X W, ZOU W,et al. Scalp acupuncture attenuates neurological deficits in a rat model of hemorrhagic stroke [J].Complement Ther Med,2017(32):85-90.
[17] MA R,YUAN B,DU J,et al.Electroacupuncture alleviates nerve injury after cerebra ischemia in rats through inhibiting cell apoptosis and changing the balance of MMP-9/TIMP-1 expression[J].Neurosci Lett,2016,633:158-164.
[18] ZHANG G W,ZOU W,LIU F.Effects of the scalp acupuncture at baihui(DU20) through qubin (GB7) on the expressions of GDNF VEGF in the brain tissue of rats with acute intracerebral hemorrhage[J].Zhongguo Zhong Xi Yi Jie He Za Zhi,2012,32(9):1264-1270.
[19] ZOU W,CHEN Q X,SUN X W,et al.Acupuncture inhibits Notch1 and Hes1 protein expression in the basal ganglia of rats with cerebral hemorrhage[J].Neural Regen Res,2015,10(3):457-462.
[20] 鄒偉,牛明明,于學(xué)平,等.“百會(huì)”透“曲鬢”針刺法對(duì)腦出血大鼠腦組織中PERK蛋白表達(dá)影響的實(shí)驗(yàn)研究[J].中醫(yī)藥信息,2017,34(2):75-79.