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        海風(fēng)藤醇提取物對(duì)慢性硬膜下血腫大鼠血管新生的作用及對(duì)VEGF、bFGF表達(dá)的影響*

        2021-11-23 12:23:18夏士濤王培宇張開創(chuàng)
        中醫(yī)藥導(dǎo)報(bào) 2021年12期
        關(guān)鍵詞:劑量

        夏士濤,王培宇,張開創(chuàng),魏 靜

        (黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040)

        慢性硬膜下血腫(chronic subdural hematomas,CSDH)常見于老年群體。隨著老齡化社會(huì)結(jié)構(gòu)的發(fā)展,接受介入手術(shù)的老年患者日益增加,抗凝藥物、抗血小板藥物的廣泛應(yīng)用導(dǎo)致CSDH發(fā)病率逐年上升[1]。近年來研究發(fā)現(xiàn)[2-3],CSDH血腫吸收速度與血腫包膜血管新生具有緊密聯(lián)系,而血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(vascularendoth elial growth factor,VEGF)、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)等血管生成相關(guān)因子與該病預(yù)后同樣密切相關(guān)。海風(fēng)藤是胡椒科植物風(fēng)藤Piper kadsura(Choisy)Ohwi的干燥藤莖,具有通經(jīng)絡(luò)、祛風(fēng)濕的功效,主要用于風(fēng)寒濕痹、筋脈拘攣、屈伸不利的治療。有報(bào)道顯示[4],海風(fēng)藤提取物可通過減輕氧化應(yīng)激、減少神經(jīng)元凋亡改善腦缺血再灌注損傷大鼠腦損傷,提示其具有神經(jīng)功能保護(hù)作用。但目前有關(guān)海風(fēng)藤醇提取物對(duì)CSDH治療作用的研究尚少。本研究通過建立CSDH大鼠模型,觀察海風(fēng)藤醇提取物對(duì)血管新生及VEGF、bFGF表達(dá)的影響,以期為其臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 12周齡SPF級(jí)雄性Wistar大鼠60只,體質(zhì)量(370±20)g,購自北京百奧賽圖基因生物技術(shù)有限公司,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(京)2020-0007。所有大鼠健康狀態(tài)良好,實(shí)驗(yàn)前于動(dòng)物房適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d,溫度(24±1)℃,相對(duì)濕度(55±5)%,12 h/12 h明暗交替。本研究經(jīng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理委員會(huì)批準(zhǔn)。

        1.2 藥物與試劑 海風(fēng)藤醇提取物(批號(hào):1073-06-9,純度>98%)購自西安青芷生物技術(shù)有限公司,使用前與DMSO混合,配制成質(zhì)量濃度為1、5、10 μg/mL的溶液;免疫組織化學(xué)染色試劑盒(上海邦景實(shí)業(yè)有限公司,批號(hào):BJ-15041);HE染色試劑盒(北京百奧萊博科技有限公司,批號(hào):ZN1970);兔抗大鼠CD31一抗(批號(hào):ab28364)、兔抗大鼠VEGF一抗(批號(hào):ab32152)、兔抗大鼠bFGF一抗(批號(hào):ab208687)均購自美國Abcam公司。

        1.3 主要儀器 ALC-H型大鼠電動(dòng)腦立體定向儀(上海奧爾科特生物科技有限公司);微量注射泵(淮北軟隆生物科技有限公司);MacroMR型小動(dòng)物核磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)成像儀(蘇州紐邁分析儀器股份有限公司);H7500型電子顯微鏡(日本株式會(huì)社日立制作所);iBright Imager型凝膠成像分析系統(tǒng)(美國Thermo Fisher Scientific公司)。

        1.4 造模與分組[5]大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d后開始建模。腹腔注射戊巴比妥鈉麻醉大鼠,以立體定向儀固定于操作臺(tái),頭頂部正中垂直切口,長(zhǎng)度5 mm,采用楔形高速鉆頭在矢狀縫及冠狀縫左側(cè)3 mm位置鉆一個(gè)直徑為0.9 mm的骨窗。顯微鏡下采用1 mL空針針尖將尚未完全磨開的硬腦膜分離。采用無菌注射器采集大鼠尾靜脈靜脈血600 μL,調(diào)整立體定向儀使注射器前端錐形開口在下降時(shí)可恰好嵌頓于骨窗,啟動(dòng)微量注射泵,以30 μL/min的速度緩慢向硬膜下隙注射非抗凝自體血液300 μL,全部注入硬膜下腔后,調(diào)整速度為10 μL/min注射10 min,防止迅速注血引發(fā)顱內(nèi)壓急劇升高或急性腦損傷,兩個(gè)階段注血共計(jì)400 μL。血凝后將注血針拔除,縫合切口,常規(guī)消毒。建模成功標(biāo)準(zhǔn):建模后3、10、17、24 d采用3.0 T MRI掃描檢測(cè)大鼠頭部,如首次注血后第3天急性期血腫在T2WI序列圖像上呈現(xiàn)為位于額頂顳葉及硬腦膜之間的橢圓形高信號(hào)影像,且后續(xù)掃描無嚴(yán)重挫裂傷、血腫突破、重度腦水腫表示建模成功。10只大鼠僅開骨窗、縫合,作為假手術(shù)組。50只大鼠建立CSDH模型,3只死亡,40只建模成功,將建模成功大鼠隨機(jī)分為模型組、低劑量組、中劑量組、高劑量組,每組10只。

        1.5 實(shí)驗(yàn)給藥 建模后24 d確認(rèn)建模成功后開始給藥。低、中、高劑量組大鼠分別按照1 mL/100 g腹腔注射質(zhì)量濃度為1、5、10 μg/mL的海風(fēng)藤醇提取物DMSO溶液,假手術(shù)組、模型組大鼠均按照1mL/100 g腹腔注射DMSO溶液。1次/d,連續(xù)給藥14d。

        1.6 觀察指標(biāo)

        1.6.1 硬膜下血腫體積 末次給藥后次日,采用3.0 T MRI掃描檢測(cè)各組大鼠頭部,戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉大鼠,將其置于MRI掃描專用線圈中,設(shè)置為T2WI序列進(jìn)行冠狀位掃描,層厚:1 mm。選取血腫體積最大斷層截面,測(cè)量血腫縱徑、橫徑,記錄血腫層面,計(jì)算血腫體積。

        1.6.2 大鼠神經(jīng)功能評(píng)價(jià) 末次給藥后次日,采用Zea Longa評(píng)分法評(píng)價(jià)大鼠神經(jīng)功能[6]。0分:無神經(jīng)功能缺損;1分:對(duì)側(cè)前爪不能完全伸張;2分:向?qū)?cè)轉(zhuǎn)圈行走;3分:向?qū)?cè)行走傾倒;4分:意識(shí)模糊,難以站立爬行。分?jǐn)?shù)越高,提示大鼠神經(jīng)功能損傷越嚴(yán)重。

        1.6.3 組織取材 MRI掃描及大鼠神經(jīng)功能評(píng)價(jià)完成后,脫頸處死大鼠,剝離大鼠血腫外膜,分為兩份,一份用4%多聚甲醛固定,病理切片機(jī)切成4 μm厚度切片,用于免疫組化染色及HE染色,一份保存于液氮中用于Western blotting檢測(cè)。

        1.6.4 硬膜新生血管密度 取硬膜組織切片,脫蠟后PBS沖洗,3%過氧化氫孵育15 min,PBS浸泡30 min。滴加枸櫞酸鹽抗原修復(fù)液,微波后冷卻至40 ℃,蒸餾水沖洗。滴加山羊血清室溫下封閉15 min,棄血清。滴加兔抗大鼠CD31一抗(1∶800),濕盒中4 ℃過夜,PBS沖洗。山羊抗兔IgG二抗(1∶2 000),37 ℃孵育15 min,PBS沖洗。DAB顯色,自來水沖洗,蘇木精復(fù)染,常規(guī)脫水,中性樹膠封片。顯微鏡下觀察,隨機(jī)選取5個(gè)不相鄰視野,計(jì)算新生血管密度。

        1.6.5 硬膜組織病理變化 取硬膜組織切片常規(guī)脫蠟,沖洗1 min,蘇木精染液染色5 min,沖洗,滴入1%鹽酸酒精,沖洗2 s,促藍(lán)液反藍(lán),沖洗15 s,1%伊紅染液染色30 s,自來水沖洗,使用梯度乙醇脫水,二甲苯透明2次,每次3 s,中性樹膠封固,顯微鏡下觀察病理變化。

        1.6.6 硬膜組織中VEGF、bFGF蛋白表達(dá)水平 取液氮保存的硬膜組織,RIPA裂解液裂解,BCA試劑盒定量蛋白濃度。取30 μg待測(cè)樣本上樣,沸水浴5 min,離心取上清,恒壓下經(jīng)10%SDS聚丙烯酰氨凝膠電泳后濕轉(zhuǎn)至膜,室溫下封閉液封閉2 h,加入兔抗大鼠VEGF、bFGF一抗(1∶500),4 ℃搖床孵育過夜,洗滌,加入山羊抗兔二抗(1∶2 000),室溫孵育1 h,暗室中顯影、定影,凝膠成像系統(tǒng)掃描,目的蛋白表達(dá)量以其條帶灰度值/內(nèi)參GAPDH條帶灰度值表示。

        1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 21.0軟件分析數(shù)據(jù),計(jì)量資料以“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”()表示,多樣本比較采用單因素方差分析,兩兩樣本比較采用LSD-t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1 各組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分比較 假手術(shù)組大鼠均無神經(jīng)功能缺損;與模型組比較,低劑量組、中劑量組、高劑量組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分均明顯降低(P<0.05),且具有劑量依賴性;與低劑量組比較,中劑量組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分明顯降低(P<0.05);與中劑量組比較,高劑量組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分明顯降低(P<0.05)。(見圖1)

        圖1 各組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分比較(,n=10)

        2.2 各組大鼠硬膜下血腫體積比較 與模型組比較,低劑量組、中劑量組和高劑量組大鼠硬膜下血腫體積明顯縮?。≒<0.05),且呈劑量依賴性;與低劑量組比較,中劑量組大鼠硬膜下血腫體積明顯縮小(P<0.05);與中劑量組比較,高劑量組大鼠硬膜下血腫體積明顯縮?。≒<0.05)。(見圖2)

        圖2 各組大鼠硬膜下血腫體積比較(,n=10)

        2.3 各組大鼠新生血管密度比較 采用免疫組織化學(xué)染色檢測(cè)血管標(biāo)志蛋白CD31蛋白表達(dá),CD31蛋白標(biāo)記的新生血管內(nèi)皮細(xì)胞陽性染色為棕黃色或棕褐色。結(jié)果顯示與假手術(shù)組比較,模型組大鼠CD31蛋白表達(dá)增加;與模型組比較,低劑量組大鼠CD31蛋白表達(dá)減少;與低劑量組比較,中劑量組大鼠CD31蛋白表達(dá)減少;與中劑量組比較,高劑量組大鼠CD31蛋白表達(dá)減少。(見圖3)

        圖3 各組大鼠硬膜新生血管密度比較(免疫組化,×200,標(biāo)尺50 μm)

        與假手術(shù)組比較,模型組大鼠血腫外膜新生血管密度明顯升高(P<0.05);與模型組比較,低劑量組大鼠血腫外膜新生血管密度明顯降低(P<0.05);與低劑量組比較,中劑量組大鼠血腫外膜新生血管密度明顯降低(P<0.05);與中劑量組比較,高劑量組大鼠血腫外膜新生血管密度明顯降低(P<0.05)。(見表1)

        表1 各組大鼠新生血管密度比較()

        表1 各組大鼠新生血管密度比較()

        注:與假手術(shù)組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與低劑量組比較,cP<0.05;與中劑量組比較,dP<0.05

        2.4 各組大鼠硬膜組織病理變化情況 假手術(shù)組大鼠硬膜組織染色較淺,未觀察到血腫及炎癥反應(yīng);模型組大鼠硬膜組織顏色深暗,可觀察到大量血腫,以及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、組織增生;低、中劑量組大鼠硬膜組織血腫開始吸收,血腫與腦皮層間逐漸形成包膜,血腫內(nèi)可觀察到機(jī)化組織;高劑量組大鼠硬膜組織血腫被大部分吸收,內(nèi)膜與外膜間僅可觀察到薄層血腫,血腫內(nèi)可觀察到機(jī)化組織。(見圖4)

        圖4 各組大鼠硬膜組織病理變化情況(HE,×100,標(biāo)尺100 μm)

        2.5 各組大鼠硬膜組織中VEGF、bFGF蛋白表達(dá)水平比較 與假手術(shù)組比較,模型組大鼠硬膜組織中VEGF、bFGF蛋白相對(duì)表達(dá)量明顯升高(P<0.05);與模型組比較,低劑量組大鼠硬膜組織中VEGF、bFGF蛋白相對(duì)表達(dá)量明顯降低(P<0.05);與低劑量組比較,中劑量組大鼠硬膜組織中VEGF、bFGF蛋白相對(duì)表達(dá)量明顯降低(P<0.05);與中劑量組比較,高劑量組大鼠硬膜組織中VEGF、bFGF蛋白相對(duì)表達(dá)量明顯降低(P<0.05)。(見圖5~6)

        圖5 各組大鼠硬膜組織中VEGF、bFGF 蛋白表達(dá)Western blotting 圖

        圖6 各組大鼠硬膜組織中VEGF、bFGF 蛋白相對(duì)表達(dá)量比較(,n=10)

        3 討論

        CSDH是一種常見的神經(jīng)外科疾病,血腫位于硬膜下腔中,占位血腫通過壓迫腦組織導(dǎo)致其缺血、缺氧,并改變血腦屏障通透性從而引發(fā)一系列繼發(fā)性損害[7]。研究顯示[8-9],高齡,頭部外傷,酗酒,抗凝或抗血小板治療,顱內(nèi)病損,以及顱內(nèi)壓持續(xù)降低等均是CSDH發(fā)生的常見危險(xiǎn)因素。目前,鉆孔引流術(shù)是臨床治療CSDH的主要方式,但因該病發(fā)病位置特殊且好發(fā)于老年群體,整體療效并不理想,且術(shù)后復(fù)發(fā)率較高[10]。CSDH在中醫(yī)學(xué)中屬“頭痛”范疇,頭部創(chuàng)傷傷及腦絡(luò),瘀血內(nèi)滯、阻滯腦絡(luò)是其主要病因,故治療應(yīng)以化瘀通絡(luò)為主[11]。海風(fēng)藤是常用的通絡(luò)藥物,其活性單體化合物在CSDH中的治療意義及機(jī)制備受關(guān)注。

        血腫包膜血管新生在CSDH發(fā)展過程中具有重要作用[12]。CSDH包膜質(zhì)地厚,纖維蛋白溶酶原與新生毛細(xì)血管豐富,但因新生血管內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)不完整、基膜不成熟,可反復(fù)生成與出血,并大多是畸形血管,通透性強(qiáng),可刺激硬膜邊緣細(xì)胞持續(xù)增生并不斷形成新膜,導(dǎo)致血腫進(jìn)一步增大[13-15]。本研究結(jié)果顯示,與模型組比較,低、中、高劑量組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分、血腫外膜新生血管密度均明顯降低,血腫體積明顯縮小,且呈劑量依賴性,提示海風(fēng)藤醇提取物可促進(jìn)大鼠神經(jīng)功能的改善及血腫吸收,并抑制血管新生。海風(fēng)藤具有抗炎、抗氧化、鎮(zhèn)痛、抑制血小板活化、保護(hù)局部缺血組織等藥理作用。從海風(fēng)藤中分離的醇提取物主要包括黃酮類、生物堿、木質(zhì)素類、環(huán)氧化合物、揮發(fā)油等,血小板活性因子拮抗作用極強(qiáng),而血小板活性因子是CSDH腦損傷進(jìn)程中關(guān)鍵的病理介質(zhì),推測(cè)海風(fēng)藤醇提取物可有效阻止CSDH病理損傷過程,促進(jìn)血腫吸收。

        VEGF是目前已知的最為強(qiáng)效的血管生成促進(jìn)因子,bFGF是最為有效的血管生成因子,兩者具有明顯的促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖與管腔形成作用,明顯高表達(dá)于CSDH血腫腔及硬膜中,并參與血腫轉(zhuǎn)歸,可作為反映機(jī)體血管新生及修復(fù)功能的敏感指標(biāo)[16]。有報(bào)道顯示[17],CSDH血腫壁中高VEGF表達(dá)的患者,面臨著更高的鉆孔引流術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn),推測(cè)原因?yàn)槠洚惓I呖蓴_亂血腫壁功能紊亂并致其血管增生,且明顯增加微血管通透性。本研究結(jié)果顯示,與模型組比較,低、中、高劑量組大鼠硬膜組織中VEGF、bFGF蛋白相對(duì)表達(dá)量明顯降低,且呈劑量依賴性,提示海風(fēng)藤醇提取物對(duì)CSDH的治療作用可能通過抑制VEGF、bFGF表達(dá)來實(shí)現(xiàn)。

        綜上所述,海風(fēng)藤醇提取物可改善CSDH大鼠神經(jīng)功能,抑制其血管新生,且表現(xiàn)為劑量依賴性,推測(cè)其作用機(jī)制與抑制硬膜VEGF、bFGF表達(dá)有關(guān)。海風(fēng)藤醇提取物對(duì)CSDH的作用靶點(diǎn)是否存在多途徑尚未明確,仍需進(jìn)一步研究。此外,本研究未使用VEGF、bFGF激活劑對(duì)機(jī)制進(jìn)行深入探索,將在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中展開。

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