韓 慧,賴智勇,蒲建萍,劉玉珍
1.四川衛(wèi)生康復(fù)職業(yè)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)系 (自貢 643000);2.四川省自貢市第一人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科(自貢 643000)
腦梗死所致神經(jīng)系統(tǒng)障礙相關(guān)研究為業(yè)界關(guān)注熱點。研究認為[1],急性腦梗死“治療窗”短暫,但因神經(jīng)結(jié)構(gòu)及自愈可塑性特點,神經(jīng)元突觸可在腦梗死發(fā)病較長時間內(nèi)調(diào)節(jié)改善,讓梗死患者神經(jīng)功能恢復(fù)成為可能[2]。故神經(jīng)可塑性調(diào)節(jié)亦成為腦梗死靶點治療主要研究方向。彭艷等[3]研究,神經(jīng)元突觸、星形膠質(zhì)細胞與腦梗死神經(jīng)功能恢復(fù)有著密切關(guān)聯(lián)。而中醫(yī)將腦梗死歸納“中風”范疇,且經(jīng)歷代醫(yī)家積累豐富的腦血管疾病治療經(jīng)驗,中藥及穴位針刺方案成為腦梗死神經(jīng)功能恢復(fù)優(yōu)勢方案,如川芎嗪、頭穴叢刺法等方案對腦梗死患者神經(jīng)功能恢復(fù)效果受到眾醫(yī)師認可[4-5]。但對于川芎嗪聯(lián)合頭穴叢刺法促進腦梗死神經(jīng)功能恢復(fù)的神經(jīng)行為學(xué)及神經(jīng)細胞變化機制尚未明晰。對此,本研究以大腦中動脈閉塞(Middle cerebral artery occlusion,MCAO)腦梗死模型大鼠為研究對象,探析頭穴叢刺法與川芎嗪對大鼠腦梗死后神經(jīng)元突觸重建的影響。
1 實驗材料
1.1 實驗動物:SD大鼠,雄性,周齡7~8周,體重200~280 g,平均(225±23)g,購自上海杰思捷實驗動物有限公司,許可證號:SCXK(滬)2018-0004。
1.2 試劑:鹽酸川芎嗪,購自以嶺藥業(yè)(石家莊)股份有限公司,國藥準字H20063094,規(guī)格2 ml:40 mg。0.9%氯化鈉溶液購自濱湖雙鶴藥業(yè)有限公司,多聚甲醛(4%)購自拜意爾(武漢)生物科技有限公司。兔抗人突觸素抗體、膠質(zhì)纖維酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP)單克隆抗體均購自Sigma公司。
1.3 儀器:BH-2型光學(xué)顯微鏡購自日本 OLYMPUS 公司,CH型投射電鏡購自日本 OLYMPUS 公司。
2 實驗方法
2.1 動物分組、模型備制及給藥:取72只雄性SD大鼠,標準繁殖飼料喂養(yǎng),環(huán)境溫度22 ℃,相對濕度50%~60%,自適應(yīng)喂養(yǎng)3 d,于MCAO造模術(shù)前12 h禁食,以線栓改良法行大腦中動脈阻斷,包括頸總動脈分離、頸內(nèi)外動脈、剪斷頸外動脈并經(jīng)頸外動脈插管注入栓子,造成局部腦梗死。模型備制成功標準:SD大鼠蘇醒,行走呈偏左旋轉(zhuǎn),提尾懸空上肢無法向前伸,肢體疼痛收縮反應(yīng)遲緩,伴或不伴“Horner征”。成功備制MCAO腦梗死模型后分為:A組18只(MCAO模型對照),B組18只(頭穴叢刺法),C組18只(川芎嗪),D組18只(頭穴叢刺法+川芎嗪)。B組、D組取百會及穴位鄰近左側(cè)與右側(cè)2 mm處針刺;C組、D組以鹽酸川芎嗪注射液20 mg/(kg·d);A組以同劑量0.9%氯化鈉溶液注射。持續(xù)干預(yù)28 d,行后續(xù)實驗。
2.2 神經(jīng)元突觸、星形膠質(zhì)細胞個數(shù)觀察:于MCAO建模7、14、28 d各組均取6只SD大鼠處死,腦組織取材,經(jīng)70%~100%酒精脫水,浸蠟、包埋、切片、染色,CH型投射電鏡下,8200倍視野,取20個觀察區(qū)域,計算神經(jīng)元突觸、星形膠質(zhì)細胞個數(shù)。
2.3 突觸素、GFAP檢測:于MCAO建模7、14、28 d各組均取6只SD大鼠處死,腦組織取材,免疫組織化學(xué)SP染色制切片,按照兔抗人突觸素抗體、GFAP操作參照說明書執(zhí)行,BH-2型光學(xué)顯微鏡下評估突觸素、GFAP相關(guān)蛋白含量。
1 各組神經(jīng)元突觸、星形膠質(zhì)細胞個數(shù)比較 隨時間增長,各組神經(jīng)元突觸、星形膠質(zhì)細胞個數(shù)均有增長,其中B、C、D組增長明顯(P<0.05);14 d、28 d D組神經(jīng)元突觸、星形膠質(zhì)細胞增長個數(shù)顯著高于A、B、C組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),其次B、C組14 d、28 d 神經(jīng)元突觸、星形膠質(zhì)細胞增長個數(shù)顯著高于A組(P<0.05),B、C兩組7、14、28 d均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1 各組神經(jīng)元突觸、星形膠質(zhì)細胞比較(個)
注:與A組比較,*P<0.05;與B組比較,#P<0.05;與C組比較,△P<0.05
2 各組突觸素、GFAP表達比較 隨時間增長,各組突觸素、GFAP表達均有提高,其中B、C、D組增長明顯,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);14 d、28 d D組突觸素、GFAP表達顯著高于A、B、C組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),其次B、C組14 d、28 d 突觸素、GFAP表達顯著高于A組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),B、C兩組7、14、28 d均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 各組突觸素、GFAP表達比較(μm2)
注:與A組比較,*P<0.05;與B組比較,#P<0.05;與C組比較,△P<0.05
據(jù)調(diào)查[6],國內(nèi)腦梗死發(fā)病率為100/10萬人,且超過80%因急性缺血性卒中所致。腦梗死可致失語、意識障礙、運動障礙、偏癱等神經(jīng)功能損傷癥狀,嚴重影響患者生存質(zhì)量;同時腦梗死亦為國內(nèi)死亡主要病因[7]。故怎樣改善腦梗死患者神經(jīng)功能損傷癥狀成為臨床研究熱點。大量研究證實[8-11],中醫(yī)療法在缺血性腦梗死相關(guān)疾病及神經(jīng)功能改善方面優(yōu)勢明顯。劉崢等[12]指出,中藥川芎成分提取物川芎嗪在缺血性腦損傷方面療效確切,可通過抗炎、拮抗Ca2+離子,清除氧自由基,調(diào)控凋亡蛋白及調(diào)節(jié)神經(jīng)可塑性等多個環(huán)節(jié)降低腦梗死損傷。針灸亦是世界衛(wèi)生組織(WHO)認可且推薦的腦梗死神經(jīng)功能恢復(fù)主要方案之一。徐飛等[13]結(jié)合腦梗死“津血同源”生化病因機制及“缺血半暗帶”神經(jīng)可塑性論點,提出頭穴叢刺之法,以頭穴刺激調(diào)節(jié)氣血,活絡(luò)益髓,調(diào)節(jié)陰陽。王建勛等[14]認為,針刺百會穴可抑制腦梗死組織脂質(zhì)過氧化反應(yīng),減少氧自由基生應(yīng)激,提高腦組織細胞存活率。黃金等[15]研究,針刺可促進梗死區(qū)域組織血運循環(huán),提升神經(jīng)細胞增殖效率,促進神經(jīng)細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的恢復(fù)。但關(guān)于頭穴叢刺之法聯(lián)合中藥成分川芎嗪對腦梗死神經(jīng)突出重建的相關(guān)機制研究尚未明晰。故本研究以SD大鼠建立MCAO腦梗死模型,評估頭穴叢刺之法聯(lián)合中藥成分川芎嗪在腦梗死神經(jīng)元突觸及星形膠質(zhì)細胞的恢復(fù)促進影響,為中醫(yī)療法治療腦梗死及神經(jīng)功能重建作用機理提供客觀依據(jù)。
本研究中,MCAO腦梗死模型備制,經(jīng)川芎嗪、頭穴叢刺干預(yù)后,SD大鼠神經(jīng)元突觸、星形膠質(zhì)細胞個數(shù)均明顯增加,且隨治療期間增長逐步增多;其中又屬川芎嗪聯(lián)合頭穴叢刺組改善情況最顯著。分析機理可知,川芎嗪在活血(擴張血管)、化瘀(抑制血小板聚集)方面效果明顯,改善腦梗死區(qū)域微環(huán)境,間接保護腦頂葉皮質(zhì)細胞突觸,同時川芎嗪抗氧自由基作用較好,調(diào)節(jié)缺血細胞自由基活性動態(tài)平衡,降低神經(jīng)細胞損傷。而頭穴叢刺亦刺激腦血流量增加,加速神經(jīng)細胞增殖,提高突觸效能傳遞,與李曉娜等[16]研究相符。證實川芎嗪、頭穴叢刺可促進腦梗死大鼠神經(jīng)元突觸恢復(fù),為神經(jīng)功能恢復(fù)提供關(guān)鍵物質(zhì)基礎(chǔ)。
研究證實[17],突觸素密度與神經(jīng)元突觸發(fā)育有密切關(guān)聯(lián),同時突觸素亦為神經(jīng)可塑性主要評估標志物之一。GFAP則是評估腦梗死程度主要指標,亦是反應(yīng)星形膠質(zhì)細胞增殖及神經(jīng)功能狀態(tài)標志物[18]。故本研究重點觀察突觸素、GFAP,以此來客觀評價川芎嗪、頭穴叢刺在腦梗死大鼠神經(jīng)功能恢復(fù)作用。本研究結(jié)果中,MCAO腦梗死大鼠突觸素、GFAP表達隨時間增長,均呈逐步升高進展,提示即便腦梗死發(fā)生后,神經(jīng)功能亦有神經(jīng)元突觸調(diào)整與自我神經(jīng)修復(fù)機制,而川芎嗪與頭穴叢刺干預(yù)則可極大的加速神經(jīng)重建。但通過比較發(fā)現(xiàn),各組MCAO腦梗死7 d內(nèi)突觸素、GFAP表達并無明顯差異,而在14 d后各組突觸素、GFAP表達差異才明顯表現(xiàn)。分析可知,腦梗死后神經(jīng)系統(tǒng)重建恢復(fù)是調(diào)整、代替、適應(yīng)等一系列的過程,在這一神經(jīng)可塑環(huán)節(jié)前期,相關(guān)神經(jīng)功能指標亦呈緩慢增長,至神經(jīng)元突觸及相關(guān)遞質(zhì)調(diào)節(jié)到一定程度才逐步顯現(xiàn)差異。結(jié)合研究結(jié)果證實,川芎嗪聯(lián)合頭穴叢刺對突觸素、GFAP表達促進效果最為明顯,提高神經(jīng)元突觸發(fā)育及重塑性,調(diào)節(jié)神經(jīng)元超微結(jié)構(gòu)。
綜上所述,川芎嗪聯(lián)合頭穴叢刺可促進MCAO腦梗死大鼠神經(jīng)元突觸增殖,增強突觸素、GFAP表達,提高突觸效能傳遞,為神經(jīng)功能重塑提供基礎(chǔ),保護神經(jīng)元超微結(jié)構(gòu),修復(fù)神經(jīng)功能。