陳云歡 吳旋 林幸清 汪欣
補陽還五湯,出自清代王清任《醫(yī)林改錯·卷下·癱痿論》,由生黃芪、當歸尾、赤芍、川芎、桃仁、紅花、地龍七味中藥組成。本方重用黃芪,大補脾胃之元氣,使氣旺血行,祛瘀通絡,并配伍歸尾活血養(yǎng)血,使化瘀而不傷血;佐以川芎、赤芍、桃仁、紅花活血祛瘀,地龍通絡;諸藥合用,從而達到氣旺則血行,活血而又不傷正[1]。本方在臨床上廣泛用于治療腦缺血患者。腦缺血在中醫(yī)學上屬于中風病范疇,氣虛血瘀是本病的主要證型,治療多以益氣活血為主[2]。近年研究表明,補陽還五湯能夠從多靶點、多通路改善大腦缺血再灌注損傷,提高新生神經(jīng)元數(shù)量,促進神經(jīng)損傷修復[3-5]。為了探索補陽還五湯對腦缺血后神經(jīng)功能修復的作用靶點及防治機理,本實驗通過構建大鼠腦缺血-再灌注模型,分別采用不同劑量的補陽還五湯進行干預,通過分析自噬-溶酶體信號通路LAMP 蛋白表達變化探討補陽還五湯的作用機制。
健康清潔級雄性成年Wistar 大鼠50 只,體質(zhì)量約100 ~150g,購自福建中醫(yī)藥大學動物實驗中心。隨機分成假手術組(145.99±0.81)g、模型組(146.77±0.97)g、補陽還五湯常規(guī)劑量組(146.46±1.13)g、補陽還五湯2 倍劑量組(146.35±1.03)g、補陽還五湯10 倍劑量組(147.01±1.12)g,每組10 只。
補陽還五湯(購自北京康仁堂藥業(yè)有限公司),Western 一抗稀釋液、Western 二抗稀釋液、β-Actin 抗體、Western 轉膜液、Western 封閉液、SDS-PAGE 電泳液(碧云天生物科技公司),LAMP2 兔多克隆抗體、二抗HRP 標記的羊抗兔IgG 抗體(美國PTG 公司),Western blot 電泳設備(Bio-rad 公司)。
1.3.1 大鼠腦缺血模型構建 取清潔大鼠,術前禁食12 h,麻醉后,固定頭部及四肢,暴露頸部,切開皮膚鈍性分離至暴露頸動脈,采用改良線栓法制備大鼠大腦中動脈栓塞模型。
1.3.2 補陽還五湯灌胃 50 只大鼠隨機分成五組,每組10 只。假手術組:大鼠正常飼養(yǎng),不進行任何干預;模型組:大鼠造模后不進行任何藥物干預;常規(guī)劑量組:2.5 g/(kg·只);2 倍劑量組:5 g/(kg·只);10 倍劑量組:25 g/(kg·只)。三組大鼠均每天灌胃1 次,造模前灌胃7 天,造模后繼續(xù)灌胃7 天。
1.3.3 LAMP2 蛋白表達水平 每組隨機取5 只大鼠斷頭取腦,取皮質(zhì)部分打勻漿,加入裂解液提取細胞總蛋白,置于4℃,SDS-PAGE 凝膠電泳分離蛋白,轉移到PVDF 膜,室溫封閉2小時。加入一抗,4℃孵育過夜。加入相應二抗,室溫孵育2 小時,棄二抗稀釋液,洗滌。凝膠成像系統(tǒng)進行顯影和目標條帶的灰度值分析。
采用SPSS 19.0 軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析。計量資料數(shù)據(jù)以(±s)表示,兩組間的比較采用t檢驗,兩組以上之間的比較采用單因素方差分析,P<0.05 表示差異有統(tǒng)計學意義。
圖1 Western blot 結果顯示,與假手術組A 比較,組B 較細淺,組B 到組E 的條帶逐漸加深增粗,LAMP2 蛋白表達量呈現(xiàn)遞增的趨勢。尤其是10 倍劑量組E,兩條LAMP2 的蛋白條帶已經(jīng)接近假手術組A 了。假手術組LAMP2 蛋白表達水平明顯高于模型組、常規(guī)、2 倍及10 倍劑量組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。模型組LAMP2 蛋白表達水平明顯低于假手術組、2 倍及10 倍劑量組(P<0.01),與常規(guī)劑量組比較無統(tǒng)計學意義(P=0.230)。常規(guī)劑量組與假手術組,10 倍劑量組比較有統(tǒng)計學意義(P<0.01),與模型組(P=0.230)、2 倍劑量組(P=0.136)比較無統(tǒng)計學意義。10 倍劑量組與假手術組、模型組、常規(guī)劑量組比較均有統(tǒng)計學意義(P<0.01),與2 倍劑量組(P=0.071)比較無統(tǒng)計學意義。F=38.03,詳見表1。
圖1 LAMP2 蛋白表達(A:假手術組;B:模型組;C:常規(guī)劑量組;D:2 倍劑量組;E:10 倍劑量組)
表1 各組LAMP2 蛋白表達水平的比較(±s)
表1 各組LAMP2 蛋白表達水平的比較(±s)
注:與假手術組比較,aP <0.01;與模型組比較,bP <0.01;與常規(guī)劑量組比較,cP <0.01;與10 倍劑量組比較,dP <0.01
組別 例數(shù) LAMP2 假手術組 模型組 常規(guī)劑量組2 倍劑量組10 倍劑量組1.00±0.00bcd 0.53±0.09ad 0.60±0.08ad 0.67±0.05ab 0.75±0.07abc 5 5 5 5 5
腦缺血是一種死亡率和致殘率都較高的多因素疾病,尤其是對老年人的傷害比較嚴重。腦缺血發(fā)病率高,預后差,帶來的傷殘甚至死亡會給患者自身、家庭、社會都帶來沉重的負擔。在現(xiàn)代的中西醫(yī)治療中,均以疏通腦血栓、活血化瘀為原則。中藥方劑補陽還五湯是治療缺血中風的有效方劑,具有補氣、活血、通絡之效,主要治療由缺血性腦病、中風后遺癥等引起的半身不遂,肢體麻木,口眼歪斜等癥狀[6-7]。
研究表明,局灶性腦缺血損傷能活化自噬/溶酶體途徑,可致皮質(zhì)區(qū)和海馬區(qū)的自噬體增多進而引起該區(qū)域溶酶體活性的增加[8-9]。自噬溶酶體系統(tǒng)能對自身胞質(zhì)內(nèi)的異物、損傷和衰老細胞器進行吞噬降解,以使細胞內(nèi)的各種能量物質(zhì)循環(huán)再利用進而維持細胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài),保證細胞正常生長和器官正常發(fā)育。自噬分為大自噬、小自噬、CMA,LAMP-2 蛋白是參與CMA 的關鍵分子。LAMP-2 是溶酶體膜上的單次跨膜蛋白,是一種重度糖基化1 型膜蛋白,與分子伴侶性自噬直接相關[10]。當細胞受到氧化性損傷時,細胞內(nèi)蛋白暴露出KFERQ 序列,被作為分子伴侶的Hsc70 識別,形成分子伴侶-底物復合物,該復合物與溶酶體膜上的LAMP-2a結合,隨后溶酶體內(nèi)的Lys-Hsc70 運送損傷蛋白質(zhì)進入溶酶體內(nèi)降解的過程,此過程為CMA。LAMP2a 在溶酶體膜上的表達水平直接決定了CMA 活性[11-12]。本實驗研究結果表明,假手術組的LAMP2 的蛋白表達量明顯高于其余各組(P <0.01),模型組的LAMP2 的蛋白表達低于假手術組、2 倍及10 倍劑量組(P <0.01),與常規(guī)劑量組的比較,差異無統(tǒng)計學意義(P >0.05)。從結果看,常規(guī)劑量治療基本無效;2 倍劑量效果尚不明確,具體確定療效可能需要進一步增加樣本數(shù);10 倍劑量治療效果肯定,但依舊低于假手術組,說明治療效果無法完全恢復正常。從實驗結果推測,補陽還五湯可能通過上調(diào)LAMP2 蛋白的表達使CMA 活性上調(diào),CMA 活性上調(diào)在腦缺血時可選擇性地清除某些錯誤編輯的蛋白或受損的細胞器,維持神經(jīng)細胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,促進神經(jīng)干細胞分化為神經(jīng)細胞,幫助神經(jīng)功能恢復,進而發(fā)揮神經(jīng)保護作用。
本研究探討了補陽還五湯通過上調(diào)LAMP2 蛋白去激活可能存在的CMA 自噬途徑,揭示了補陽還五湯對腦缺血發(fā)揮神經(jīng)保護作用的潛在新機制,但如何上調(diào),如何激活的確切機制尚需進一步研究。如進一步通過電鏡觀察受損神經(jīng)元是否有增加的自噬體出現(xiàn),補陽還五湯治療后自噬體數(shù)量和超微結構的變化過程;保護腦缺血的自噬途徑信號通路中上、下游分子的作用等都還有待深入闡明,從而為預防和治療缺血性腦血管疾病提供更有效的作用靶點,為中醫(yī)藥防治疾病提供細胞層面的微觀依據(jù)。