1.河北省遷安市中醫(yī)醫(yī)院,河北 遷安 064400;2.河北省遷安市人民醫(yī)院,河北 遷安 064400; 3.河北中醫(yī)學(xué)院,河北 石家莊 050000
缺血性中風(fēng)所致腦損傷的病理機制尚不完全清楚,目前有多種研究,其中細胞調(diào)亡在缺血半暗帶損傷級聯(lián)反應(yīng)過程中起著十分重要的作用[1],因此關(guān)于神經(jīng)細胞調(diào)亡機制的探索及基于抗調(diào)亡為靶點的治療藥物探究是缺血性中風(fēng)的研究熱點。金蛭方系課題組經(jīng)過多年篩選出的治療缺血性中風(fēng)的效方,臨床應(yīng)用10余年,療效明顯,但其作用機制不十分明確,本研究以期從細胞凋亡角度探討金蛭方對缺血性中風(fēng)的作用機制。
1.1 動物 健康雄性SD大鼠60只,清潔級,體重250~300 g,由河北省實驗動物中心提供,合格證號:1119069。
1.2 藥物與試劑 金蛭方組成:水蛭、郁金、川芎、冰片(由遷安市中醫(yī)醫(yī)院制劑室制備),上4味除冰片外水提濃縮成高、低劑量后加入相應(yīng)研磨冰片,所含生藥分別為:0.30 g/mL(高劑量)、0.15 g/mL(低劑量)。尼莫地平片(鄭州瑞康制藥有限公司提供,國藥準字:H41022175,規(guī)格:20 mg/片)。按體重0.00 1g/mL配制成水溶液。
Caspase-3(ab13585),Bcl-2抗體(ab692),Bax抗體(ab77566),Actin 抗體(ab5694),bolt 封閉液(ab184868)均由艾博抗(上海)貿(mào)易有限公司提供。
1.3 主要儀器 DYCZ-24DN型雙垂直電泳槽(濟南德高實驗室設(shè)備有限公司),DYCZ-40D型轉(zhuǎn)移槽(濟南德高實驗室設(shè)備有限公司),LT-X型實驗室溫控搖床(Adolf Kuhner公司),WH-300-LCD型電泳儀(上海雙琪生物科技有限公司),AR0136-04型PVDF膜(博士德生物工程公司)。
1.4 造模方法 參考改良的Longa法[2]:頸部正中切口,用3-0手術(shù)絲線結(jié)扎頸外動脈(ECA)遠端及枕動脈,在結(jié)扎線距分叉部2 mm處剪斷ECA,將一端已加工成光滑球形的尼龍線從ECA殘端插入進行結(jié)扎,將尼龍線經(jīng)頸總動脈(CCA)分叉部插入頸內(nèi)動脈(ICA),此時松開CCA,ICA套線恢復(fù)血流,線栓推送順滑,無出血。將線栓向上深入至分叉以上18~19 mm達到大腦中動脈開口處,將頸總動脈連同尼龍線一起結(jié)扎,縫合切口后外留尼龍線0.5 cm,放到單籠中,2 h后外拉尼龍線使其球端回至ECA進行缺血后再灌注。參照Longa評定法,進行神經(jīng)功能缺損程度的評價,分為5個等級4分:0分,無明顯可見的缺損改變;1分,對側(cè)前肢可見屈曲、內(nèi)收;2分,向偏擁側(cè)轉(zhuǎn)圈;3分,向偏雜側(cè)傾倒;4分,不能自主行走,意識不清;1~3分造模成功,0分與4分均為不合格模型,需要剔除。造模成功率100%。
1.5 實驗分組與給藥[3]60只大鼠自由進食飲水,飼養(yǎng)于18~22 ℃明暗各12 h的清潔級動物實驗室內(nèi),喂養(yǎng)1周后,隨機分為5組。①假手術(shù)組:手術(shù)時僅作頸部手術(shù)切口,鈍性分離頸前肌,游離暴露頸總、頸外、頸內(nèi)動脈,術(shù)后當日灌服蒸餾水;②模型對照組(簡稱模型組):造模當日灌服蒸餾水;③金蛭方低劑量組(簡稱低劑量組):造模當日灌服金蛭方,每日用藥劑量為1.5 g/kg(相當于成人劑量的10倍);④金蛭方高劑量組(簡稱高劑量組):術(shù)后當日灌服金蛭方,每日用藥劑量為3.0 g/kg (相當于成人劑量的20倍);⑤陽性藥尼莫地平片對照組(簡稱對照組):術(shù)后當日灌服尼莫地平片,每日用藥劑量為0.01g/kg (相當于成人劑量的20倍)。各組1次/d灌胃,每次用藥體積均按1 mL/100g計算,連續(xù)給藥2周。因給藥操作不當,模型組低劑量組各死亡1只大鼠,高劑量組死亡2只大鼠。
1.6 檢測方法 實驗2周末,于最后1次給藥禁食12 h后,戊巴比妥鈉45 mg/kg腹腔注射麻醉,迅速斷頭冰浴中取右腦皮質(zhì)與白質(zhì)部分,濾紙吸干血跡,將大鼠皮質(zhì)部分放入凍存管,存入液氮中備用。
1.7 western-blot檢測蛋白含量
1.7.1 溶液配制 ①1.5M Tris-HC1(PH8.8):準確稱量Tris堿18.15g,去離子水80 mL,用濃鹽酸調(diào)PH值至8.8,定容至,100 mL。②1.0M Tris-HC1(PH6.8);準確稱量12.1g,去離子水80 mL,用濃鹽酸調(diào)PH值至6.8,定容至,100 mL。③10%過硫酸胺:準確稱量過硫酸胺0.1g溶于1 mL去離子水中,現(xiàn)用現(xiàn)配。④10%SDS:180 mL水中溶解20g電泳級SDS,加熱至68 ℃水浴助溶,用濃鹽酸調(diào)至PH值至7.2,加水定容至200 mL。⑤Tris甘氨酸電泳緩沖液(5×):準確稱量堿15.1 g,甘氨酸94 g,SDS5 g,適量去離子水溶解,定容至1000 mL。⑥電轉(zhuǎn)移緩沖液:準確稱量甘氨酸2.9g, Tris堿5.8 g,SDS0.37 g,甲醇200 mL,加去離子水定容至1000 mL。⑦TBS-T(0.05%):準確稱量Tris堿2.42 g,NaCl8 g,適量去離子水溶解,鹽酸調(diào)PH值至7.6,Tween-20 0.5 mL,加水定容至1000 mL。
1.7.2 祥本蛋白提取 依照電泳上樣量需要,用水及5×loading buffer調(diào)整蛋白濃度,100 ℃煮沸變性5 min。
1.7.3 丙烯酰胺凝膠電泳 ①根據(jù)目的蛋白的分子量,配制15%的分離膠,5%濃縮膠。②待檢測蛋白樣品上樣量:上樣50 μg。③電泳條件;濃縮膠恒壓80 v,約20 min;分離膠恒壓120 v,電泳至溴酚藍到凝膠底部。
1.7.4 濕轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)膜 ①轉(zhuǎn)膜方法;準備一張大小合適的PVDF膜,浸泡于甲酵中30sec,再轉(zhuǎn)移至電轉(zhuǎn)液中,備兩張與膜大小一樣的厚濾紙浸泡于電轉(zhuǎn)液中備用;切除多余凝膠部分,按照濾紙、凝膠、PVDF膜、濾紙的順序放入海綿墊夾層中,起盡氣泡。②轉(zhuǎn)膜條件:按照電流300 mA恒流轉(zhuǎn)膜;0.22 um孔徑PVDF膜,轉(zhuǎn)膜時間40 min
1.7.5 WB檢測目的蛋白 ①封閉;轉(zhuǎn)移結(jié)束后將PVDF膜浸泡于Western blot封閉液中,搖床中輕搖1 h。②一抗稀釋:用1%BSA/5%milk化稀釋一抗。③一抗孵育:封閉結(jié)束后,將PVDF膜置于雜交袋中,加入2中配制好的一抗,用封膜機封口,4 ℃解育過夜。④洗膜;TBST洗膜3次,每次6 min。⑤二抗孵育:用Western blot封閉液稀釋二抗,羊抗兔-HRP、羊抗小鼠-HRP1:5000稀釋,室溫輕搖50 min。⑥洗膜:TBST洗膜3次,每次5 min。⑦ECL反應(yīng)、膠片曝光:將PVDF膜浸泡于ECL顯色液中1 min,暗室中曝光、顯影并定影。
模型組大鼠缺血側(cè)皮質(zhì)區(qū)Bcl-2蛋白表達較假手術(shù)組明顯降低(P<0.01);caspase-3、Bax蛋白表達較假手術(shù)組明顯升高(P<0.01)。用藥后各治療組大鼠缺血側(cè)皮質(zhì)區(qū)Bcl-2蛋白表達明顯升高(P<0.05,P<0.01);caspase-3、Bax蛋白表達明顯降低(P<0.05,P<0.01)。高、低劑量組在增強Bcl-2蛋白表達和降低caspase-3、Bax蛋白表達方面的作用優(yōu)于對照組(P<0.05)。詳見圖1,表1。
組別鼠數(shù)caspase-3BaxBcl-2假手術(shù)組120.204±0.017??0.241±0.026??0.943±0.031??模型組110.558±0.0420.667±0.0430.361±0.037高劑量組100.213±0.043??▲0.349±0.064??▲0.566±0.023??▲低劑量組110.295±0.063??▲0.342±0.0321??▲0.551±0.038??▲對照組120.416±0.037?0.457±0.0841??0.476±0.056??
注:與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01;與對照組比較,▲P<0.05。
課題組通過對中風(fēng)病臨床癥候?qū)W研究認為缺血性中風(fēng)患者多是在氣血內(nèi)虛的基礎(chǔ)上,加之勞倦內(nèi)傷、憂思惱怒、嗜食厚味、煙酒等誘因,導(dǎo)致氣血逆亂,直沖犯腦,致氣血瘀滯,腦脈痹阻。氣滯、血瘀、絡(luò)阻為本病的主要病機,“氣行則血行”,行氣、活血、通絡(luò)為其有效治則,筆者根據(jù)金蛭方,研制院內(nèi)制劑“金蛭膠囊”(制劑號:冀藥制字Z20051013)治療缺血性中風(fēng)10余年,療效滿意。方中水蛭破血逐瘀、通經(jīng)活絡(luò),《本草匯言》曰:“水蛭逐惡血、散瘀血之要藥也”;郁金行氣活血,化痰降火,《本草匯言》曰:郁金其性清揚,能散郁滯,順逆氣,上達高巔,善行下焦;川芎行氣活血,歷代醫(yī)家認為其:“善治中風(fēng),治風(fēng)圣藥”[4];冰片醒神通竅,《本草衍義》曰:“芳香走竄,引藥上行,獨行則勢弱,佐使則有功”,四藥合用,共奏活血、化瘀、通絡(luò)之功。
程序性死亡是保持細胞生存和死亡間平衡的關(guān)鍵因素。而凋亡作為程序性死亡的最主要類型,一直是醫(yī)學(xué)研究的熱點[5]。在缺血性腦損傷中,與壞死的細胞相比,凋亡細胞僅占死亡細胞總數(shù)的小部分[6],而就缺血半暗帶而言,凋亡細胞死亡卻是最主要的死亡方式[7]。Caspase-3是Caspase家族成員之一,它在細胞調(diào)亡執(zhí)行階段中起著核心作用,活化的Caspase-3導(dǎo)致神經(jīng)元細胞DNA斷裂,抑制細胞増殖,并且破壞細胞之間的平衡狀態(tài)[8]。Caspase-3表達上調(diào)的細胞調(diào)亡是缺血性和出血性腦損傷的重要標志[9]。Bcl-2蛋白家族是細胞凋亡過程中的調(diào)控基因,Bcl-2蛋白具有抑制細胞調(diào)亡的功能,Bax蛋白則具有促進細胞調(diào)亡的功能[10]。Bcl-2通過介導(dǎo)線粒體外膜通透轉(zhuǎn)運孔道復(fù)合體的開放,抑制和調(diào)亡誘導(dǎo)因子AIF等促調(diào)亡蛋白的釋放阻止調(diào)亡的進程。Bax只有收到調(diào)亡信號刺激被激活后,發(fā)生分子構(gòu)造改變,移位并插入線粒體外膜后形成Bax大孔道,破壞線粒體膜的完整性,并與Bcl-2等抑制調(diào)亡的蛋白對抗,阻止其抗調(diào)亡作用的發(fā)揮。因此,檢測caspase-3和Bcl-2、Bax缺血性卒中后的表達情況,即可說明細胞調(diào)亡的狀況。
本研究表明,缺血性中風(fēng)大鼠模型缺血側(cè)皮質(zhì)區(qū)caspase-3、Bax蛋白表達明顯升高,Bcl-2蛋白表達明顯降低。經(jīng)藥物干預(yù)后,各治療組可降低大鼠模型缺血側(cè)皮質(zhì)區(qū)caspase-3、Bax蛋白表達,升高Bcl-2蛋白表達表達,表明金蛭方通過調(diào)節(jié)caspase-3、Bax、Bcl-2蛋白表達,以達到減輕腦缺血細胞凋亡、改善神經(jīng)功能、預(yù)防和治療缺血性中風(fēng)的作用,但其深入的作用機制有待進一步的探討。
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