朱明瑾,羅斌,王戈,毛萌
(1.北京中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院,北京 100029;2.北京中醫(yī)藥大學(xué),北京 102488)
血管性癡呆(Vascular dementia,VD)是指腦血管疾病引起腦損害導(dǎo)致的癡呆,是腦卒中的常見并發(fā)癥,是繼阿爾茨海默病之后第二常見的癡呆,其主要特征為認(rèn)知功能的受損及相關(guān)的神經(jīng)功能障礙。隨著腦卒中發(fā)病的逐年增加,VD的發(fā)病率近年也呈升高趨勢,其確切的發(fā)病機(jī)制,至今仍未明確。本實(shí)驗(yàn)采用自體血栓法建立血管性癡呆模型,觀察VD大鼠行為學(xué)變化及海馬區(qū)炎性細(xì)胞因子腫瘤壞死因子α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細(xì)胞介素1β(Interleukin-1β,IL-1β)的含量變化,旨在探討炎性反應(yīng)在VD發(fā)病中的作用。并采用益腎調(diào)氣中藥進(jìn)行干預(yù)治療,觀察益腎調(diào)氣中藥對(duì)VD大鼠行為學(xué)及海馬區(qū)炎性細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β的影響,為VD的臨床治療尋找新的臨床思路及藥物。
健康Wistar雄性大鼠,清潔級(jí),體質(zhì)量(250±50)g,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,合格證號(hào):SCXK(京)2013-0006。飼養(yǎng)于SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,自由喂食和飲水(應(yīng)激時(shí)禁食、禁水除外),室溫20 ℃~22 ℃(冷、熱應(yīng)激除外),相對(duì)濕度60%~70%,光照周期12 h。
自擬醒神湯(由熟地黃、郁金、益智仁、當(dāng)歸、川芎等組成),由北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥教研室鑒定;尼莫地平片(國藥準(zhǔn)字 H20003010)。Morris水迷宮程序自動(dòng)控制儀由北京中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供。
大鼠常規(guī)喂養(yǎng)3 d后,進(jìn)行Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)預(yù)篩選,計(jì)算所有大鼠的平均潛伏期,剔除過慢及過快的,根據(jù)潛伏期將剩余大鼠分為3個(gè)層次:0~20 s、20~40 s和40~60 s,從每層隨機(jī)選出10只老鼠,共計(jì)30只作為正常組,其余為造模組。
VD模型制備:首先制備自體血栓:大鼠頸總動(dòng)脈采血,之后將處理后的干燥血凝塊研細(xì),并通過200 μm篩孔制成栓子,造模時(shí)用鹽水配成30 g/L的懸浮液。用10%水合氯醛(400 mg/kg)成功麻醉動(dòng)物,常規(guī)消毒后切開頸部正中,分離組織和筋膜,暴露左頸總、頸內(nèi)、頸外動(dòng)脈。暫時(shí)夾閉頸總動(dòng)脈和頸外動(dòng)脈近心端,并通過頸總動(dòng)脈的遠(yuǎn)心端將懸浮液推入頸內(nèi)動(dòng)脈以黏附血管傷口。立即打開頸總動(dòng)脈以恢復(fù)血流供應(yīng),使栓子通過頸內(nèi)動(dòng)脈進(jìn)入大腦前動(dòng)脈、大腦中動(dòng)脈及其側(cè)支,打開頸外動(dòng)脈,恢復(fù)血供和縫合。24 h后觀察造模是否成功。上述動(dòng)物養(yǎng)至4周后,通過Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)篩選出記憶障礙的癡呆大鼠。有顯著學(xué)習(xí)記憶障礙的大鼠為VD大鼠模型(以第一次水迷宮檢測的大鼠平均逃避潛伏期作為參考值,計(jì)算造模后大鼠平均逃避潛伏期和參考值之差與參考值的比值,超過20%為癡呆大鼠)。
將水迷宮篩選出的造模大鼠隨機(jī)分為模型組、中藥組、西藥組,每組各10只。正常組常規(guī)飼養(yǎng),模型組灌胃雙蒸水,中藥組灌胃自擬醒神湯(濃度0.62 g/mL,4 ℃冰箱保存,臨用前加熱),西藥組灌胃尼莫地平[9.45 mg/(kg·d),灌胃前溶于雙蒸水中]。每周根據(jù)體質(zhì)量變化調(diào)整灌胃量。每組大鼠每天按劑量胃內(nèi)給藥1次,共30 d。30 d后采用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測學(xué)習(xí)記憶能力。
Morris水迷宮法檢測大鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力。包括定位航行實(shí)驗(yàn)和空間探索實(shí)驗(yàn)。
2.3.1 定位航行實(shí)驗(yàn)
反映大鼠的學(xué)習(xí)能力。參照趙清山[1]方法測試,大鼠平臺(tái)逃避潛伏期為大鼠從入水到找到平臺(tái)后爬上平臺(tái)所需的時(shí)間,以此作為大鼠空間學(xué)習(xí)能力的檢測指標(biāo)。
2.3.2 空間探索實(shí)驗(yàn)
反映大鼠的記憶能力。參照趙清山[1]方法測試,第6天撤走平臺(tái)后依次將大鼠從各象限放入水中,分別記錄其跨越原來平臺(tái)的次數(shù)作為空間記憶的檢測指標(biāo)。大鼠完成定位航行實(shí)驗(yàn)后,于第6天進(jìn)行空間探索實(shí)驗(yàn)。
ELISA法測定各組腦區(qū)TNF-α、IL-1β的含量變化。
檢測方法:將動(dòng)物斷頭后,將全腦剝離,并在冰盤上快速分離雙側(cè)海馬,稱重后(約需要200 mg)將其置于EP管中并用液氮快速冷凍,轉(zhuǎn)移至-80 ℃冰箱中儲(chǔ)存。操作程序按說明書進(jìn)行。
全部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以M±SE表示,單因素方差分析用于組間樣本均數(shù)比較(One-way ANOVA),結(jié)合Post Hoc Multiple Comparison的LSD與SNK檢驗(yàn),以P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1.1 各組大鼠平臺(tái)逃避潛伏期
正常組、西藥組和中藥組與模型組比較,正常組、西藥組和中藥組大鼠隱蔽平臺(tái)試驗(yàn)逃避潛伏期縮短(P<0.05)。見表1。
3.1.2 各組大鼠探索實(shí)驗(yàn)結(jié)果
正常組、西藥組和中藥組與模型組比較,正常組、西藥組和中藥組大鼠停留原平臺(tái)象限時(shí)間延長(P<0.05)。見表2。
表1 各組大鼠平臺(tái)逃避潛伏期的比較
表2 各組大鼠探索實(shí)驗(yàn)結(jié)果及當(dāng)天的速度比較
TNF-α:模型組較正常組明顯升高,有顯著差異(P<0.01);正常組、中藥組、西藥組與模型組比較有顯著差異(P<0.01);中藥組、西藥組兩組間無差異。IL-1β:模型組較正常組明顯升高,有顯著差異(P<0.01);正常組、中藥組、西藥組與模型組比較有顯著差異(P<0.01);中藥組、西藥組兩組間無差異。見表3。
表3 各組大鼠炎性細(xì)胞因子比較
血管性癡呆屬于“呆病”“健忘”“癡呆”等范疇。筆者根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為腎虛肝郁在血管性癡呆的發(fā)病過程中起重要作用。課題組通過大量的臨床實(shí)踐研究,自擬醒神湯(熟地黃、郁金、益智仁、當(dāng)歸、川芎等),該方由地黃飲子加減而成,方中熟地黃為君藥,具有益腎補(bǔ)精、滋陰養(yǎng)血等功效;郁金為臣藥,能行氣解郁、活血祛瘀、安神開竅;君臣合用有益腎調(diào)氣、祛瘀醒神之功效;諸藥合用,相輔相成。全方共奏補(bǔ)腎益氣、活血祛瘀、醒神開竅之效。本課題組前期的實(shí)驗(yàn)研究亦證實(shí):采用益腎調(diào)氣法治療血管性癡呆,可有效改善患者認(rèn)知、記憶、語言及視空間等方面的總積分,提高社會(huì)及日常生活能力?,F(xiàn)代藥理研究證實(shí)其藥物組成可直達(dá)病所,對(duì)疾病治療起到事半功倍的效果。研究發(fā)現(xiàn)[2],熟地黃中的環(huán)烯醚萜類化合物——梓醇,能減少LDH的釋放,降低NO等炎癥因子的含量,而達(dá)到保護(hù)神經(jīng)元的作用。郁金可以通過降低 MDA 的含量并提高腦組織中的 SOD 活性而對(duì)抗自由基的損傷[3]。
目前對(duì)于血管性癡呆的發(fā)病機(jī)制仍未十分明了。有研究報(bào)道,炎性反應(yīng)在血管性癡呆的發(fā)生與發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[4-5]。炎性反應(yīng)是指活體組織對(duì)損傷因子的防御反應(yīng),其基本的病理變化包括局部組織的變性、滲出和增生。炎癥反應(yīng)還參與腦白質(zhì)損傷的發(fā)生,并且在腦梗塞及隨后的繼發(fā)性神經(jīng)損傷中起重要作用。有研究表明,腦缺血時(shí)大量白細(xì)胞在多因素綜合作用下聚集在梗死區(qū)域及其周圍。炎性反應(yīng)在白細(xì)胞聚集的過程中發(fā)揮著重要的作用[6]。炎性細(xì)胞因子是腦缺血損傷過程產(chǎn)生的重要的免疫因子。根據(jù)在炎性反應(yīng)中的作用分為促炎因子和抗炎因子兩大類[7]。研究報(bào)道,炎性細(xì)胞因子在炎性反應(yīng)中相互作用是復(fù)雜的,并且具有一定的協(xié)同作用。如炎性因子TNF-α、IL-1β均可誘導(dǎo)IL-8的表達(dá),形成級(jí)聯(lián)反應(yīng),并通過激活單核-吞噬細(xì)胞等,增強(qiáng)其殺傷及吞噬功能,從而加劇局部的炎癥反應(yīng),進(jìn)一步加重缺血性腦損傷[8]。
本實(shí)驗(yàn)采用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)和ELISA方法分別對(duì)血管性癡呆大鼠行為學(xué)及海馬中TNF-α、IL-1β的表達(dá)水平進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果顯示:Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)中,與模型組比較,自擬醒神湯組能縮短平臺(tái)試驗(yàn)逃避潛伏期,延長停留原平臺(tái)象限時(shí)間。提示該方能夠改善VD大鼠的學(xué)習(xí)及記憶能力。ELISA方法測定炎性細(xì)胞因子中,與模型組比較,自擬醒神湯組能夠明顯降低海馬區(qū)TNF-α、IL-1β的表達(dá)水平,提示自擬醒神湯能夠有效抑制炎性反應(yīng),從而減輕血管性癡呆大鼠腦組織的損傷。然而其通過何種信號(hào)傳導(dǎo)通路對(duì)炎性細(xì)胞因子起抑制作用,其深入的機(jī)制仍待進(jìn)一步研究。