電針對大鼠腦缺血再灌注后局部腦血流量的影響

曾超,劉喆,王改梅

(浙江中醫(yī)藥大學附屬第三醫(yī)院,杭州 310005)

缺血性腦卒中是威脅人類健康與生存的主要疾病之一,具有死亡率、致殘率高的特點,是目前重點防治的一種疾病[1]。臨床上處理缺血性腦損傷的原則是盡早恢復血液再灌注,使缺血腦組織重新得到氧的供應,提供代謝所必需的營養(yǎng)物質(zhì)并清除代謝廢物。然而近年來發(fā)現(xiàn)[2],缺血后的血流恢復在某些情況下能導致進一步的組織損傷,降低局部腦血流量(regional cerebral blood flow, rCBF),這種恢復血流灌注后的有害情況稱為缺血再灌注損傷,抑制再灌注損傷,成為目前治療缺血性腦卒中的關鍵環(huán)節(jié)。本實驗通過觀察電針治療 ischemia/reperfusion(I/R)模型大鼠,對大鼠rCBF的影響,研究電針對急性局部腦缺血的治療效果并探討其作用機理。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

PPARg激動劑——吡格列酮(批號H20040631)由連云港德源藥業(yè)有限責任公司提供;激光多普勒組織血流檢測儀器(型號 PeriFlux 5000)由瑞典百靈威中國公司提供;韓氏穴位神經(jīng)刺激儀(HANS-LH202H型)。

1.2 實驗動物

1.2.1 大鼠大腦中動脈I/R模型的制備

健康清潔級Sprague-Dawley大鼠78只,雄性,體重(250±20)g,術前用10%水合氯醛(0.35 mL/100 g)行腹腔注射,仰臥固定,頸部剪毛備皮,頸部正中切開皮膚1.5 cm,從頸總動脈(common carotid artery,CCA)鞘中分離出頸總動脈,注意勿傷迷走神經(jīng)。結扎CCA遠心端,分離右頸外動脈(external carotid artery,ECA)與頸內(nèi)動脈(internal carotid artery,ICA),在CCA上剪一小口,經(jīng)CCA插入ICA,將栓線送至顱內(nèi),稍感阻力即止,此時插入深度約為(18±0.5)mm(自頸總動脈分叉處算起),阻斷1.5 h后,拔出栓線,恢復頸總、頸內(nèi)動脈再通行再灌注。

1.2.2 動物與分組

隨機分為假手術組(6只)、模型組、藥物組、電針組,再根據(jù)缺血1.5 h后再灌注(reperfusion,R)的不同時間點將模型組、藥物組、電針組,分成R3 h、R12 h、R24 h、R48 h4個亞組,每個亞組均為6只大鼠。分別進行以下處理。藥物組再灌注之后給予腹腔注射匹格列酮1 mg/kg[3]以后每隔24 h給予一次相同的藥物治療。電針組再灌注之后電針督脈腧穴百會、大椎,穴位參照《實驗針灸學》[4]中大鼠穴位定位方法取百會穴和大椎穴,用長13 mm針灸針針刺穴位,用韓氏穴位神經(jīng)刺激儀連接兩穴位針灸針,輸出電流1 mA,一般大鼠頭部會出現(xiàn)輕微抖動;頻率15 Hz連續(xù)波,時間30 min。以后每隔24 h給予一次相同的電針治療。

1.3 腦血流的監(jiān)測方法

運用激光多普勒血流儀監(jiān)測大鼠rCBF變化。行上述麻醉之后,統(tǒng)一選取大鼠顱腦右顳側(大鼠耳眼連線中點,大腦中動脈區(qū)域)部位作為檢測點[5],剪毛,乙醇消毒之后作一5 mm縱向切口,分離肌肉組織露出骨平面,用無菌棉球蘸少許 3%雙氧水清理骨平面上血漬,用特制膠水將自制的簡易探頭底座黏貼于骨面上,觀察4個不同時相rCBF變化。首先監(jiān)測術前5 min血流值,再缺血術后隨即測值,比較手術前后 rCBF變化情況,缺血后達到缺血前70%即認為造模成功[6]。再灌注即刻為缺血1.5 h后線栓抽出阻塞的MCA后,隨即測值,最后在再灌注后不同時點處死取材,進行rCBF監(jiān)測。

2 結果

缺血前各組大鼠之間的 rCBF無明顯差異(P＞0.05);缺血即刻模型組、藥物組、電針組的大鼠腦血流均值均較假手術組和相應同組的缺血前顯著降低(P＜0.01),達到缺血前的(50.00±1.58)%;再灌注即刻模型組、藥物組、電針組的均值均比缺血即刻的均值升高了10%～20%(P＜0.01);R3 h模型組比再灌注即刻升高了(22.63±2.68)%,R3 h藥物組和電針組比再灌注即刻分別升高了(41.90±1.60)%和(48.55±1.41)%;R12 h模型組比再灌注即刻升高了(10.02±1.38)%,R12 h藥物組和電針組比再灌注即刻分別升高了(32.22±2.19)%和(26.77±2.92)%;R24 h模型組比再灌注即刻下降了(6.83±0.75)%,R24 h藥物組和電針組比再灌注即刻分別升高了(18.72±1.36)%和(18.69±2.24)%;R48 h模型組比再灌注即刻升高了(10.00±1.10)%,R48 h藥物組和電針組比再灌注即刻分別升高了(31.05±1.17)%和(29.26±1.44)%。且經(jīng)統(tǒng)計分析,缺血前、缺血即刻、再灌注即刻、再灌注不同時間點(處死前)比較差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。詳見表1-4。

表1 大鼠腦缺血1.5 h再灌注3 h rCBF的變化 (±s,Pu)

表1 大鼠腦缺血1.5 h再灌注3 h rCBF的變化 (±s,Pu)

注:與同組缺血前比1)P＜0.05,2)P＜0.01;與缺血即刻比3)P＜0.05;與再灌注即刻比4)P＜0.05;與模型組相比5)P＜0.05

組別 n 缺血前 缺血即刻 再灌注即刻 3 h值假手術組 6 250.00±17.47 247.50±17.21 246.33±18.18 250.00±18.18模型組 6 246.67±8.756 121.17±13.932) 156.83±14.662)3) 192.33±10.391)3)4)藥物組 6 252.50±16.66 131.33±10.172) 161.17±10.072)3) 228.83±17.331)3)4)5)電針組 6 245.50±26.79 120.67±11.982) 149.83±15.502)3) 222.17±24.421)3)4)5)

表2 大鼠腦缺血1.5 h再灌注12 h rCBF的變化 (±s,Pu)

表2 大鼠腦缺血1.5 h再灌注12 h rCBF的變化 (±s,Pu)

注:與同組缺血前比1)P＜0.05,2)P＜0.01;與缺血即刻比3)P＜0.05;與再灌注即刻比4)P＜0.05;與模型組相比5)P＜0.05

組別 n 缺血前 缺血即刻 再灌注即刻 12 h值假手術組 6 250.00±17.47 247.50±17.21 246.33±18.18 252.50±15.66模型組 6 257.50±18.37 130.50±10.542) 158.83±14.502)3) 174.67±12.601)3)4)藥物組 6 255.50±15.02 130.83±14.632) 155.67±5.882)3) 205.83±13.181)3)4)5)電針組 6 240.67±27.23 128.17±16.402) 150.67±10.652)3) 191.50±23.281)3)4)

表3 大鼠腦缺血1.5 h再灌注24 h rCBF的變化 (±s,Pu)

表3 大鼠腦缺血1.5 h再灌注24 h rCBF的變化 (±s,Pu)

注:與同組缺血前比1)P＜0.05,2)P＜0.01;與缺血即刻比3)P＜0.05;與再灌注即刻比4)P＜0.05;與模型組相比5)P＜0.05

組別 n 缺血前 缺血即刻 再灌注即刻 24 h值假手術組 6 250.00±17.47 247.50±17.21 246.33±18.18 249.17±17.83模型組 6 249.17±11.09 132.17±9.1742) 160.83±7.572)3) 151.00±8.391)3)4)藥物組 6 243.00±33.08 125.33±12.962) 149.83±18.362)3) 177.83±24.801)3)4)5)電針組 6 259.17±26.54 127.17±18.052) 156.67±17.332)3) 186.50±16.991)3)4)5)

表4 大鼠腦缺血1.5 h再灌注48 h rCBF的變化 (±s,Pu)

表4 大鼠腦缺血1.5 h再灌注48 h rCBF的變化 (±s,Pu)

注:與同組缺血前比1)P＜0.05,2)P＜0.01;與缺血即刻比3)P＜0.05;與再灌注即刻比4)P＜0.05;與模型組相比5)P＜0.05

組別 n 缺血前 缺血即刻 再灌注即刻 48 h值假手術組 6 250.00±17.47 247.50±17.21 246.33±18.18 247.83±18.98模型組 6 259.50±17.67 132.83±8.612) 160.00±11.122)3) 175.33±12.161)3)4)藥物組 6 251.33±18.18 128.33±15.062) 151.50±10.782)3) 200.50±14.671)3)4)5)電針組 6 251.50±20.60 126.50±6.802) 153.00±13.112)3) 195.83±15.301)3)4)5)

3 討論

激光多普勒血流測量可以無損傷性地快速反饋血流量的變化信息,可以連續(xù)、實時監(jiān)測神經(jīng)組織微循環(huán)血流量,其測量范圍小,可以精確地動態(tài)反映局部組織的微循環(huán)的血流動力學[7]。本實驗用激光多普勒血流判斷大腦中動脈線栓模型是否成功,并監(jiān)測局部腦血流的動態(tài)變化,由以上數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),缺血即刻造模成功,達到了阻塞右側 MCA的目的,再灌注時血流的瞬間再通,使得血流值均有所上升。藥物組選用PPARg激動劑匹格列酮(1 mg/kg)其對于神經(jīng)病的保護已被多次驗證和報道[8]。模型組、藥物組、電針組在相應 4個時間點的rCBF值比再灌注時又有進一步的升高,其中與模型組相比較,藥物組和電針組上升幅度明顯(P＜0.05),但藥物組和電針組之間的差別無統(tǒng)計學意義,且各組均在R3 h此時間點升高的幅度最大。

本實驗中造模之后的腦血流說明腦缺血發(fā)生后,如不采取有效措施迅速增加腦血流,改善腦微循環(huán),隨著缺血時間的延長,最終可導致腦梗死。在缺血后立即給予電針治療則能使局部腦血流顯著增加,使缺血組織局部維持有效的血供,對抗缺血引起的損傷,為再灌注后組織恢復功能提供機會,再灌注期電針增加局部腦血供,可促進代謝物質(zhì)的運輸,最終可使腦梗死面積顯著減小,神經(jīng)功能得到有效的保護。

電針對腦局部缺血區(qū)腦血流影響的確切機理尚不十分清楚。有文獻報道,電針使甘氨酸和?；撬釢舛扔谠俟嘧⒑筇囟〞r段升高,這可能是電針腦保護作用的重要機制之一[9]。有研究者發(fā)現(xiàn)MCAO后,腦微血管首先發(fā)生高度的痙攣,持續(xù)較長時間后又發(fā)生微血管麻痹舒張,認為梗阻導致腦血管自律性運動的功能紊亂是造成腦缺血、腦梗死的重要原因,電針可改善腦缺血局部微血管的自律運動,能有效地解除缺血早期的微血管痙攣,為周邊側枝代償血流進入缺血區(qū)創(chuàng)造條件[10]。根據(jù)電針影響腦血流作用顯著發(fā)生在缺血再灌注早期,因此認為電針治療宜早且治療時間宜適當延長。

歷代醫(yī)家素有“病變在腦,首取督脈”之說,故本實驗針刺選穴以督脈經(jīng)為主,因督脈屬奇經(jīng)八脈之一,是人體諸陽經(jīng)脈之總匯,對整個經(jīng)脈系統(tǒng)有統(tǒng)帥作用,其主干行于脊里,向上行至項后風府進入腦內(nèi),上循巔頂,故督脈與腦、脊髓等關系相當密切。百會穴首見于《針灸甲乙經(jīng)》,別名“三陽五會”,為督脈經(jīng)穴,亦是督脈、足太陽膀胱經(jīng)、手少陽三焦經(jīng)、足少陽膽經(jīng)、足厥陰肝經(jīng)五條經(jīng)脈的交會穴,居一身之最高,刺之有通陽啟閉、醒腦利水之功。臨床實踐證明,百會極具升陽舉陷、益氣補虛之力。大椎穴在第7頸椎棘突下,位近于腦部,是手足三陽、督脈的交會穴?！按搜ㄊ嵌矫}之結,統(tǒng)乎三陽而助衛(wèi)氣”(《古法新解·會元針灸學》),調(diào)益陽氣之總綱。因此兩穴相配共奏益氣活血、通絡化瘀之功。

[1] Meretoja A, Tatlisumak T. Thrombolytic Therapy in Acute Ischemic Stroke-basic Concepts[J]. Curr Vasc Pharmacol, 2006,4(1):31-44.

[2] 閏鳳霞,高維娟.Caspase-3與腦缺血再灌注損傷[J].中國老年學雜志,2009,29(16):2119.

[3] Duan SZ, Usher MG, Mortensen RM. Peroxisome Proliferatoractivated Receptor Gamma Mediated Effects in the Vasculature[J].Circ Res, 2008,102(3):283-294.

[4] 李忠仁.實驗針灸學[M].北京:中國中醫(yī)藥出版社,2003:327.

[5] Sundararajan S, Gamboa JL, Victor NA,et al. Peroxisome Proliferator-activated Receptor-gligands Reduce Inflammation and Infarction Size in Transient Ischemia[J]. Neuroscience, 2005,130(3):685-696.

[6] Zhou C, Shimazu T, Durduran T,et al. Acute Functional Recovery of Cerebral Blood Flow after Forebrain Ischemia in Rat[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2008,28(7):1275-1284.

[7] 劉宇,孟然,閆峰,等.激光多普勒血流儀評價活體大鼠大腦中動脈栓塞模型成功的可行性分析[J].中國病理生理雜志,2011,27(3):620.

[8] 俸軍林,劉開祥,蔣靜子,等.PPARg激動劑對大鼠腦缺血再灌注損傷的保護作用[J].中國醫(yī)學創(chuàng)新,2010,7(31):13.

[9] XU Ming-shu, GE Lin-bao, WANG Xin-hui,et al. Dynamic Changes of Glycine and Taurine in Corpus Striatum of Rats with Ischemiareperfusion Injury and Effects of Electroacupuncture[J]. J Acupunct Tuina Sci, 2009,7(3):123-128.

[10] 盧巖,王世軍,宋修濤.電針對局灶性腦缺血大鼠海馬微血管內(nèi)皮細胞葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白-1表達的影響[J].針刺研究,2010,35(2):118.