惠建榮,張 瑞
1.陜西中醫(yī)藥大學(xué)(咸陽712046);2.陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院 (咸陽712083)
目前,腦卒中已經(jīng)成為世界各國的常見和多發(fā)疾病,對(duì)全人類的健康和生命產(chǎn)生了巨大的威脅,其發(fā)病特點(diǎn)可概括為“四高一多”(高發(fā)病率、高致殘率、高死亡率、高復(fù)發(fā)率、并發(fā)癥多)[1-4],它與心臟病、惡性腫瘤成為了導(dǎo)致人類死亡的三大主要因素。缺血性和出血性是腦卒中的兩大主要類型,目前缺血性腦卒中在臨床上較為多見,約占全部腦卒中的2/3[5-6]。目前,Notch信號(hào)通路在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生、發(fā)展中的研究已受到廣泛關(guān)注。其中Notch信號(hào)通路參與腦缺血后神經(jīng)功能恢復(fù)機(jī)制的研究正日益受到重視,前期已有研究表明Notch信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路對(duì)缺血性腦損傷后源性神經(jīng)元的增殖和分化發(fā)揮關(guān)鍵調(diào)控作用,因而備受關(guān)注。
本次實(shí)驗(yàn)中,在“少陽主樞”的理論基礎(chǔ)上提出利樞針刺法,選取少陽經(jīng)的穴位外關(guān)、陽陵泉,并從行為學(xué)、細(xì)胞及分子學(xué)等方面觀察利樞針刺法對(duì)模型大鼠Notch信號(hào)通路Jagged1蛋白表達(dá)的影響及作用機(jī)制,從而探討利樞針刺法是否可通過激活Notch信號(hào)通路,促進(jìn)內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞的增殖、分化及腦缺血后受損神經(jīng)元的再生,以揭示利樞針刺法在腦缺血治療中的作用機(jī)理,為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療腦缺血提供新的思路及方法。
1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選取健康雄性SD大鼠60只,體重200~250 g,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物合格證號(hào):SCXK(陜) 2012-003,由西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。
2 主要儀器、試劑及藥物 電子天平(上海,型號(hào):FA2004A)、電熱恒溫水槽(上海,型號(hào):DK-8AD)、臺(tái)式離心機(jī)(湖南,型號(hào):TL-4)、內(nèi)切式勻漿機(jī)(寧波,型號(hào):XHF-D)、全自動(dòng)酶標(biāo)儀(美國,型號(hào):EON);兔抗鼠Jagged1多克隆抗體、β-actin、HRP-山羊抗兔IgG、RIpA裂解液、BCA蛋白濃度測定試劑盒、蛋白預(yù)染 marker均購置于武漢博士德生物有限公司,胞二磷膽堿購置于齊魯有限公司。
3 動(dòng)物分組及干預(yù)方法
3.1 大腦中動(dòng)脈阻塞(Middle cerebral artry occlusion,MCAO)造模及分組:造模前大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周。術(shù)前均禁食12 h,后選取10只大鼠只游離頸總動(dòng)脈、頸外動(dòng)脈,頸內(nèi)動(dòng)脈作為假手術(shù)對(duì)照組,剩余50只大鼠參照Zea-Longa等[7]的方法以線栓法制作MCAO局灶性腦缺血模型。將麻醉大鼠仰臥位固定,用手術(shù)刀在頸部正中切口,沿右側(cè)頸部肌肉及筋膜分離出右側(cè)頸部動(dòng)脈(頸內(nèi)、頸外、頸總),把頸外動(dòng)脈結(jié)扎后于近心端將頸總動(dòng)脈結(jié)扎,并將頸內(nèi)動(dòng)脈用微動(dòng)脈夾夾閉。用剪刀在頸總動(dòng)脈分叉約3 mm處剪一小口,將制備好的魚線插入頸內(nèi)動(dòng)脈,將拴線緩慢推進(jìn),插入深度約在18 mm時(shí)將微動(dòng)脈血管夾取下,在切口稍上方部位結(jié)扎,消毒,縫合切口,MCAO模型即完成。后將模型制備成功大鼠隨機(jī)分為模型對(duì)照組、利樞機(jī)針刺組、普通針刺組、西藥灌胃組。
3.2 干預(yù)方法:假手術(shù)組、模型對(duì)照組每日抓拿1次,常規(guī)消毒外關(guān)、陽陵泉2個(gè)穴位;利樞針刺組,針刺外關(guān)、陽陵泉,穴位定位參照《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》[8]并結(jié)合人體同身寸取穴法;普通針刺組,針刺百會(huì)、大椎(按高等針灸學(xué)教材7版取穴);西藥灌胃組給予胞二磷膽堿0.4 g/kg用生理鹽水稀釋至2 ml灌胃。
針刺方法:穴位常規(guī)消毒后,選用0.5寸毫針刺入,其中外關(guān)直刺2 mm,陽陵泉直刺6 mm,百會(huì)向前斜刺2 mm,大椎直刺5 mm,留針時(shí)間15 min,留針期間施平補(bǔ)平瀉手法1次。各組治療以24 h為1個(gè)周期,1次/d,連續(xù)治療14 d。
4 觀察指標(biāo)及方法
4.1 神經(jīng)功能缺損評(píng)分:參照Zea-Longa[7]的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),分別于造模后的1、3、7及14 d對(duì)模型大鼠進(jìn)行評(píng)分。4分:不能自發(fā)行走,昏睡、意識(shí)喪失、痙攣;3分:行走時(shí)向左側(cè)傾倒;2分:行走時(shí)向左側(cè)轉(zhuǎn)圈;1分:無法完全伸展左側(cè)前肢;0分:無神經(jīng)缺損癥狀。除假手術(shù)組外,術(shù)后1 d神經(jīng)功能評(píng)分在1~3分表示造模成功,0分和4分表示造模失敗,予以剔除。
4.2 腦梗死體積百分比的測定:干預(yù)結(jié)束后,各組各選大鼠5只,麻醉后灌注取腦,于-20℃冰箱冰凍約15 min后進(jìn)行冠狀切片(每片約2 mm),將切好的腦片置于1%的TTC(取1 gTTC粉末,用PBS充分溶解后定容到10 ml)溶液中,在37℃恒溫孵育箱內(nèi)放置20 min,使之均勻染色。之后用4%的多聚甲醛進(jìn)行固定,在低溫下(4℃)固定24 h后用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行拍照,無梗死區(qū)域?yàn)榉奂t色,有梗死區(qū)域則為白色。采用Adobe photoshop7.0圖像處理軟件測定每一片腦組織的梗死面積,根據(jù)相應(yīng)公式[校正腦梗死體積百分比=(對(duì)側(cè)腦組織體積-缺血側(cè)正常腦組織體積)÷對(duì)側(cè)腦組織體積×100%]計(jì)算梗死面積。
4.3 Jagged1蛋白表達(dá)測定:采用WB(Western blotting)測定Jagged1蛋白的表達(dá),將各組剩余的5只大鼠,于干預(yù)結(jié)束后取右側(cè)大腦海馬,提取總蛋白后采用BCA法測定蛋白濃度。變性后取40 μg電泳分離,轉(zhuǎn)移到PVDF膜上,室溫封閉1 h,加入兔抗鼠Jagged1多克隆抗體,4℃封閉過夜。第二天從4℃取出膜,洗膜3次,每次10 min,后加入HRP標(biāo)記的二抗(1∶5000),室溫輕搖1 h,洗膜3次,每次10 min,后用ECL顯影,于暗室中感光,定影后利用凝膠自動(dòng)分析成像軟件分析結(jié)果,以β-actin為內(nèi)參照,對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。
5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS19.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件統(tǒng)計(jì)分析,檢測數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,作單因素方差分析和t檢驗(yàn),以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
1 各組大鼠神經(jīng)功能缺損評(píng)分比較 各組大鼠術(shù)后1、3、7及14 d神經(jīng)功能缺失計(jì)分及其比較,神經(jīng)功能評(píng)分統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果顯示:假手術(shù)組無神經(jīng)功能的缺失,其他各組神經(jīng)功能的評(píng)分在術(shù)后1、3 d下降無明顯差異,術(shù)后7、14 d下降比較明顯,利樞針刺組及普通針刺組在治療第14天后的神經(jīng)功能評(píng)分顯著低于模型對(duì)照組、西藥灌胃組,有顯著性差異(P<0.01);且利樞針刺組與普通針刺組比較也存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)(圖1)。
2 TTC染色結(jié)果 各組模型大鼠腦組織經(jīng)TTC染色可見:假手術(shù)組的腦片全部紅染,無蒼白梗死灶形成,模型對(duì)照組、利樞針刺組、普通針刺組、西藥灌胃組大鼠的腦組織出現(xiàn)蒼白的梗死灶,提示造模成功。四組與假手術(shù)組對(duì)比(P<0.01),差異顯著;利樞針刺組、普通針刺組、西藥灌胃組三組分別與模型對(duì)照組比較(P<0.01),具有顯著差異;利樞針刺組、普通針刺組分別于與西藥灌胃組對(duì)比(P<0.01),差異有顯著性;將兩個(gè)針刺組進(jìn)行對(duì)比(P<0.01),有明顯差異。術(shù)后14 d,分別對(duì)各組大鼠的腦組織進(jìn)行TTC染色,染色圖片(圖2),梗死體積百分比結(jié)果(圖3)。
3 各組大鼠Jagged1蛋白的表達(dá) 對(duì)缺血性模型大鼠治療14 d后,經(jīng)Western blot檢測后,各組Jagged1的表達(dá)結(jié)果顯示,各組治療14 d后Jagged1的表達(dá),余四組與假手術(shù)組相對(duì)比,Jagged1的表達(dá)均增多,其中模型對(duì)照組與之存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),利樞針刺組、普通針刺組、西藥灌胃組分別與假手術(shù)組對(duì)比(P<0.01),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;將利樞針刺組、普通針刺組、西藥灌胃組分別與模型對(duì)照組對(duì)比(P<0.01),差異仍具有顯著性;利樞針刺組、普通針刺組分別與西藥灌胃組對(duì)比(P<0.01),差異也十分明顯;兩個(gè)針刺組之間對(duì)比也存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(圖4、5)。
圖1 神經(jīng)功能缺失評(píng)分
圖2 各組大鼠腦組織TTC染色
圖3 腦梗死體積百分比
圖4 Western blot檢測Jagged1蛋白的表達(dá)
圖5 Jagged1蛋白的表達(dá)
通利樞機(jī)針刺法是以“少陽主樞”、“少陽樞機(jī)不利”為理論基礎(chǔ)的,作為六經(jīng)之一的少陽,可以協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)太陽及陽明的功能,對(duì)于陰陽的平衡、表里的開闔同樣也發(fā)揮著重要的作用,故曰“少陽主樞”。調(diào)節(jié)全身陽氣出入、調(diào)節(jié)人體氣機(jī)升降、調(diào)節(jié)人體陰陽的出入則是少陽樞機(jī)作用的三個(gè)主要方面。只有少陽樞機(jī)作用發(fā)揮正常的調(diào)節(jié)作用,使人體氣機(jī)出入正常,升降自如,開闔有度,機(jī)體的生命活動(dòng)才得以正常進(jìn)行,協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn),取少陽經(jīng)穴以通利樞機(jī),血脈流行正常,則一切中風(fēng)之象,自可消除。本實(shí)驗(yàn)針刺選穴外關(guān)與陽陵泉,其中外關(guān)穴為手少陽三焦經(jīng)脈上的絡(luò)穴,且與足少陽膽經(jīng)的足臨泣通陽維脈,陽維主諸陽,可以調(diào)節(jié)全身陽經(jīng)經(jīng)氣,所以取外關(guān)能治療下肢的病證,還能調(diào)節(jié)全身氣血及陽經(jīng)陽氣。陽陵泉不但是足少陽膽經(jīng)的合穴,也是膽腑的下合穴,總的來說有宣發(fā)和疏調(diào)之的功效,故一者可以治療本經(jīng)病,二者能治療膽腑的病變,三者還可治療筋脈麻痹。由于氣機(jī)升降逆亂是中風(fēng)發(fā)生的關(guān)鍵,故取陽陵泉能調(diào)整其升降失衡之氣機(jī),同時(shí)該穴為八會(huì)穴之筋會(huì)穴,能柔筋舒筋,通調(diào)氣血,通痹止痛,常用于中風(fēng)偏癱的治療。
Notch信號(hào)通路是一種經(jīng)典的信號(hào)通路,該通路的家族成員結(jié)構(gòu)上具有高度的保守性[9]。Jagged1是表達(dá)于血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞中的特異性單次細(xì)胞跨膜蛋白,它是細(xì)胞膜上Notch受體的關(guān)鍵配體。研究表明,Jagged1表達(dá)的增加可以促使星形膠質(zhì)細(xì)胞分泌多種神經(jīng)營養(yǎng)因子,達(dá)到修復(fù)神經(jīng)元以及促進(jìn)其再生的作用,從而使神經(jīng)元的存活率提高[10]。
本實(shí)驗(yàn)為了探討利樞針刺法對(duì)于Notch信號(hào)通路中配體Jagged1的表達(dá)的影響以及作用機(jī)制,從行為學(xué)、細(xì)胞及分子水平進(jìn)行了觀察,發(fā)現(xiàn)利樞針刺法可以改善腦缺血大鼠神經(jīng)功能缺失評(píng)分以及大腦梗死面積,并提示利樞針刺可增加Jagged1的表達(dá),激活Notch信號(hào)通路,從而使NSCs更多的向神經(jīng)元分化以促進(jìn)大鼠腦缺血后海馬區(qū)域神經(jīng)干細(xì)胞再生以發(fā)揮神經(jīng)修復(fù)作用,從而達(dá)到治療腦缺血的治療作用。