何慧君,劉志娟
蘭州大學(xué)附屬第二醫(yī)院定西醫(yī)院,甘肅 蘭州 743000
腦卒中為臨床較為常見疾病,依據(jù)其發(fā)病機(jī)制可分為出血性卒中與缺血性卒中兩類。隨著人們生活方式和飲食習(xí)慣的改變,其發(fā)病率呈逐年上升趨勢。人類大腦在缺氧缺血受損時,其神經(jīng)細(xì)胞會結(jié)合周邊支持細(xì)胞發(fā)生一系列生理與病理的連鎖反應(yīng),其中最快出現(xiàn)的是免疫炎癥反應(yīng),它在患者疾病發(fā)展中有兩面性,即在神經(jīng)受損結(jié)局中既有保護(hù)作用也有損害作用[1~2]?;颊吣X梗死后,機(jī)體腦組織不僅受到缺氧缺血等損害,炎癥介質(zhì)所分解的炎癥因子對腦部的傷害在患者預(yù)后和疾病嚴(yán)重程度方面有重要影響。相關(guān)研究顯示,腫瘤壞死因子-α(TNF-α)及白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)等促炎因子會加重腦組織損傷,而轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)及白細(xì)胞介素-10(IL-10)等抑炎因子則能夠促進(jìn)受損腦神經(jīng)功能恢復(fù),對腦組織起保護(hù)作用[3~4]。因此,本文通過探究血塞通注射液及Nogo胞外肽端殘基 1-40(Nogo extra cellular peptide residues 1-40,NEP1-40)對腦梗死大鼠大腦皮層及血清中促炎因子與抑炎因子表達(dá)的影響,探討其作用機(jī)制,為臨床患者治療提供一定的參考。
1.1 實驗動物及分組 選取雄性健康SD大鼠25只,體質(zhì)量(245.6±15.8)g,購自北京維通利華實驗動物有限公司,許可證號:SCXK(京)2015-2016,生產(chǎn)批號:20160472。飼養(yǎng)條件:屏障環(huán)境動物實驗室室溫20~24℃,相對濕度在40%~50%之間,明暗交替12 h/12 h,自由獲取食物和水。依據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法將大鼠分成5組,分別是模型組、NEP1-40組、血塞通組、假手術(shù)組及NEP1-40聯(lián)合血塞通組(P+N組),每組5只。1.2 主要試劑及儀器 試劑:丙烯酰胺(美國Amresco公司,批號:0614);過硫酸銨(美國Sigma公司,批號:A6910);醫(yī)用X光膠片(日本富士公司,批號:SuperRX);DAB顯色試劑盒(北京中杉金橋公司,批號:ZLI-9645);IL-1β一抗(英國Abcam公司,批號:ab8611);TGF-β1一抗(英國Abcam公司,批號:ab06418);TNF-β1及IL-10試劑盒(武漢博士德公司,批號:EK1672、EK0591);TNF-α 及 IL-1β 試劑盒(上海Ameko公司,批號:AE8152Ra、AE8159Ra);氯化鈉(北京雙鶴藥業(yè)公司);血塞通(昆明制藥公司,批號:13JB10);NEP1-40(美國 Sigma-Aldrich 公司)。
儀器:低溫冷凍離心機(jī)(美國Thermo公司,型號:Fresco17);超凈工作臺(蘇州凈化設(shè)備廠,型號:SW-CJ-1F);酶標(biāo)儀(美國Thermo公司,型號:MK3);搖床(江蘇其林貝爾公司,型號:TS-8);微波爐(中國格蘭仕公司,型號:P6951)。1.3 模型建立 在相對濕度45%、溫度為25℃室內(nèi)飼養(yǎng),自由取水、飲食,喂養(yǎng)3天后,除假手術(shù)組外,其余4組大鼠依據(jù)改良Longa線栓栓塞法進(jìn)行手術(shù)。手術(shù)前大鼠禁食12 h,按照1 mL/100 g的劑量腹腔注入3.5%水合氯醛,取仰臥位置固定,正中位置切開,肌肉組織鈍性分離,右側(cè)頸總動脈(CCA)分離在視野外部,頸內(nèi)動脈(ICA)與頸外動脈(ECA)清楚顯現(xiàn);夾閉ICA并結(jié)扎CCA與ECA近心端,以形成“Y”字封閉血管,剪一小口在CCA遠(yuǎn)心端插入尼龍栓線,沿血管方向進(jìn)入ICA動脈夾處,結(jié)扎一圈“活結(jié)”在開口上方,動脈夾松開,沿血管將栓線插入遇阻力停止,而后縫合皮膚、消毒。假手術(shù)組將皮膚切開,僅把頸部肌肉鈍性分離不栓塞線栓,縫合皮膚、消毒。
造模成功標(biāo)準(zhǔn):術(shù)后對大鼠進(jìn)行TTC染色,若大腦切片右側(cè)出現(xiàn)連續(xù)白色梗死,對側(cè)為鮮紅色則說明造模成功。
1.4 干預(yù)方式 模型組和假手術(shù)組腹腔注射10 mg/(kg·d)的0.9%氯化鈉。血塞通組,把血塞通溶在0.9%氯化鈉內(nèi),腹腔注入劑量為71 mg/(kg·d);NEP1-40組,把 NEP1-40溶在0.9%氯化鈉內(nèi),腹腔注入劑量為85 g/(kg·d);P+N組為血塞通和NEP1-40聯(lián)合劑量,各組大鼠均連續(xù)干預(yù)28天。
1.5 樣本采集 干預(yù)28天后,3.5%水合氯醛(1 mL/100 g)腹腔注射麻醉,取腹主動脈血,室溫靜置1 h,4℃離心機(jī)15 000 rmp離心15 min,取上清液,而后斷頭、剝腦,取梗死側(cè)大腦皮層液氮凍存?zhèn)溆?,后半全腦4%多聚甲醛固定以備用。
1.6 檢測指標(biāo)及方法 ①觀察大鼠術(shù)后體質(zhì)量和神經(jīng)功能評分改變狀況(依據(jù)Longa法:正常活動,沒有相關(guān)癥狀為0分;左側(cè)前肢體不能自由展開為1分;爬行時左側(cè)轉(zhuǎn)圈為2分;爬行時向左側(cè)傾倒為3分;喪失意識,不能行走為4分);②ELISA法檢測術(shù)后28天大鼠血清促炎因子IL-1β、TNF-α和抑炎因子TGF-β1、IL-10含量,具體步驟依據(jù)說明書進(jìn)行;③免疫組化:常規(guī)脫水石蠟包埋,腦切片厚度為5 μm,60℃拷片30 min,酒精水化5 min,加入枸櫞酸鈉行微波法組織抗原修復(fù),PBS緩沖液沖洗,羊血清封閉,加入一抗NgR1、RhoA和ROCKⅡ 4℃過夜,DAB顯色,檢測大鼠腦組織內(nèi)IL-1β、TNF-α、TGF-β1、IL-10蛋白表達(dá),使用Image pro plus分析,累積光密度值(IOD)進(jìn)行比較。
1.7 統(tǒng)計學(xué)方法 使用SPSS19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計量資料以(±s)表示,正態(tài)分布和方差齊性數(shù)據(jù)單因素方差分析,組間比較采用LSD檢驗。
2.1 各組大鼠各時間點體質(zhì)量比較 見表1。假手術(shù)組大鼠隨著時間體質(zhì)量逐漸增大,與假手術(shù)組比較,模型組大鼠術(shù)后7、14、28天體質(zhì)量明顯下降,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,NEP1-40組、血塞通組及P+N組大鼠術(shù)后7、14、28天體質(zhì)量顯著上升,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),其中P+N組效果最佳。
表1 各組大鼠各時間點體質(zhì)量比較(±s) g
表1 各組大鼠各時間點體質(zhì)量比較(±s) g
與假手術(shù)組比較,①P<0.05;與模型組比較,②P<0.05
組 別假手術(shù)組模型組NEP1-40組血塞通組P+N組n 5 5 5 5 5體質(zhì)量手術(shù)后7天285.46±11.37 145.82±12.09①166.81±9.73②173.59±19.84②175.97±10.26②手術(shù)后14天329.48±23.19 143.72±15.61①209.38±40.65②178.50±20.26②263.51±20.97②手術(shù)后28天411.86±20.51 210.33±40.67①330.71±33.66②273.49±45.22②342.72±30.35②
2.2 各組大鼠各時間點神經(jīng)功能評分比較 見表2。與假手術(shù)組比較,模型組大鼠術(shù)后7、14、28天神經(jīng)功能評分明顯上升,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,NEP1-40組、血塞通組及P+N組術(shù)后7、14、28天神經(jīng)功能評分明顯下降,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表2 各組大鼠各時間點神經(jīng)功能評分比較(±s) 分
表2 各組大鼠各時間點神經(jīng)功能評分比較(±s) 分
與假手術(shù)組比較,①P<0.05;與模型組比較,②P<0.05
組 別假手術(shù)組模型組N EP1-40組血塞通組P+N組n 5 5 5 5 5手術(shù)后7天0.00±0.00 2.20±0.39①1.16±0.39②1.16±0.38②1.48±0.48②手術(shù)后14天0.00±0.00 1.31±0.48①0.82±0.39②0.81±0.37②0.65±0.48②手術(shù)后28天0.00±0.00 0.99±0.10①0.63±0.37②0.71±0.38②0.61±0.39②
2.3 各組大鼠血清促炎及抑炎因子含量比較 見表3。與假手術(shù)組比較,模型組大鼠血清TNF-α、TGF-β1含量上升,IL-10含量下降,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,P+N組大鼠血清IL-β1含量下降;NEP1-40組、血塞通組及P+N組TNF-α含量下降,IL-10含量上升,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表3 各組大鼠血清促炎及抑炎因子含量比較(±s)
表3 各組大鼠血清促炎及抑炎因子含量比較(±s)
與假手術(shù)組比較,①P<0.05;與模型組比較,②P<0.05
組 別假手術(shù)組模型組NEP1-40組血塞通組P+N組n 5 5 5 5 5 TNF-α(ng/L)9.84±8.43 27.04±9.65①21.10±10.59②20.05±12.88②13.97±9.75②IL-1β(ng/L)6.16±1.78 7.10±1.98 6.69±1.64 6.18±1.25 4.39±1.62②TGF-β1(pg/mL)1 048.20±225.41 1 610.75±159.64①1 649.76±350.19 1 729.52±300.47 1 770.47±70.56 IL-10(pg/mL)17.40±2.89 13.97±2.31①16.62±3.91②18.02±3.67②21.04±9.82②
2.4 各組大鼠腦組織炎癥因子蛋白表達(dá)比較 見表4。與假手術(shù)組比較,模型組大鼠腦組織TNF-α、IL-1β、TGF-β1蛋白表達(dá)上升,IL-10蛋白表達(dá)下降,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,血塞通組及P+N組大鼠腦組織TNF-α、IL-1β蛋白表達(dá)下降,TGF-β1、IL-10蛋白表達(dá)上升;NEP1-40組大鼠腦組織TNF-α、IL-1β蛋白表達(dá)下降,IL-10蛋白表達(dá)上升;差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表4 各組大鼠腦組織炎癥因子蛋白表達(dá)比較(±s) IO D
表4 各組大鼠腦組織炎癥因子蛋白表達(dá)比較(±s) IO D
與假手術(shù)組比較,①P<0.05;與模型組比較,②P<0.05
組 別假手術(shù)組模型組N EP1-40組血塞通組P+N組n 5 5 5 5 5 TN F-α 140 593.61±77 942.19 4 266 971.55±129 472.01①123 475.01±62 097.41②148 005.15±59 712.03②136 972.49±62 003.44②IL-1β 68 102.15±33 204.64 144 029.29±30 227.51①61 749.38±16 007.45②93 157.20±19 473.22②64 397.10±16 201.94②TG F-β1 11 267.91±24 261.30 150 692.55±51 790.62①152 788.55±29 741.32 170 869.40±26 448.29②172 984.53±13 572.92②IL-10 129 872.64±45 117.23 90 572.61±33 472.15①130 578.52±59 723.11②140 159.21±58 423.84②131 454.29±63 752.08②
本研究顯示,干預(yù)28天,模型組大鼠大腦皮層TNF-α和IL-1β表達(dá)比假手術(shù)組上升,說明大鼠大腦皮層在梗死進(jìn)展中有TNF-α和IL-1β參加,同時也驗證了其在永久性梗死內(nèi)所產(chǎn)生的負(fù)面影響。相關(guān)研究證明,大鼠腦梗死后會造成IL-1β表達(dá)迅速上升,在大鼠全身或者局部注入IL-1β會使大鼠腦受損程度加深[5~6]。TNF-α在腦梗死發(fā)生前期,其表達(dá)含量比較低,有研究顯示拮抗TNF-α能夠有效降低大鼠腦梗死面積[7]。Tarkowski E等[8]研究顯示,腦梗死患者血清內(nèi)IL-1β含量明顯低于腦脊液內(nèi),說明梗死大腦可能直接分泌IL-1β并參加腦損傷。另外,劉衛(wèi)芳等[9]研究顯示,腦梗死患者神經(jīng)能力受損狀況與TNF-α和IL-1β上升緊密相關(guān)。IL-10有抑制促炎因子分泌作用,既往研究顯示,腦梗死患者體內(nèi)IL-10含量下降,而且和腦損傷情況呈正相關(guān),相關(guān)動物實驗也證明了IL-10可使大鼠腦梗死面積下降[10~12]。TGF-β1對缺血性的腦受損也有保護(hù)作用,正常腦組織內(nèi)TGF-β1含量一般較低,腦梗死后血清內(nèi)TGF-β1含量上升,相關(guān)研究顯示拮抗TGF-β1后大鼠受損狀況會加重[13]。
血塞通主要成分是三七總皂苷,多用于胸痹心痛、腦絡(luò)瘀阻、腦血管類疾病和中風(fēng)偏癱等治療,臨床效果較好。唐婧株等[14]研究顯示,三七總皂苷可使腦梗死大鼠上升的IL-8、TNF-α、IL-6和IL-1β含量下降,對血腦屏障受損狀況改善顯著。多數(shù)相關(guān)研究對促炎因子研究較多,而抑炎因子研究較少,本研究表明血塞通可使腦梗死大鼠促炎因子TNF-α及IL-1β含量下降,同時使抑炎因子TGF-β1及IL-10含量上升。Nogo-66氨基酸肽端(Neurite outgrowth inhibitor-66,Nogo-66)為髓鞘抑制因子,它和特異性受體Nogo受體1(Nogo receptor 1,NgR1)親合性最高,NgR1受體為一種GPI錨定蛋白,缺乏胞內(nèi)域,需要借助其他受體形成NgR受體復(fù)合物才可將信號轉(zhuǎn)導(dǎo)入胞內(nèi)。Nogo-66和NgR1受體復(fù)合物結(jié)合以后,信號轉(zhuǎn)導(dǎo)入胞內(nèi),進(jìn)而激活下游重要通路,造成軸突生長椎塌陷。NEP1-40為Nogo-66受體拮抗劑,可以和NgR1結(jié)合發(fā)揮作用,且不會使下游信號通道激活[15~16]。本研究顯示,血塞通注射液、NEP1-40都可降低促炎因子TNF-α、IL-1β的表達(dá),升高抑炎因子IL-10和TGF-β1的表達(dá),而聯(lián)合用藥通過調(diào)節(jié)炎癥因子表達(dá),抑制促炎因子對機(jī)體損傷作用,進(jìn)而發(fā)揮出神經(jīng)保護(hù)作用,效果更佳。
綜上所述,血塞通注射液及NEP1-40是通過調(diào)整促炎、抑炎因子的表達(dá),來加快腦梗死大鼠神經(jīng)功能恢復(fù)。
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