劉曉瑩,鄒 偉,于學(xué)平
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040; 2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040)
腦出血(Intracerebral hemorrhage,ICH)作為一種致命性的中風(fēng),全世界范圍內(nèi)每年約有200萬人患病[1-4]?,F(xiàn)有的治療方法在改善患者預(yù)后方面療效不理想,炎癥反應(yīng)在ICH導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)損傷中作用尤為重要[5-7]。所以識(shí)別ICH后炎癥反應(yīng)的分子機(jī)制,有效調(diào)控炎癥反應(yīng)將為治療腦出血提供新方向[8]。脾酪氨酸激酶(Spleen tyrosine kinase,SYK)作為蛋白酪氨酸激酶(PTK)家族的成員,是一種非受體型酪氨酸激酶[9]。作為治療炎癥和自身免疫性疾病的有效靶點(diǎn),SYK已被大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)參與了中風(fēng)、癌癥、動(dòng)脈粥樣硬化等多種疾病的發(fā)生發(fā)展過程[10-13],已成為醫(yī)學(xué)研究的新熱點(diǎn)。針灸作為中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要組成部分,在降低中風(fēng)患者致殘率、促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)等方面的療效顯著,已在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注和認(rèn)可[14-15],但其機(jī)理尚未完全清楚。已有研究證實(shí)針刺“百會(huì)”透“曲鬢”具有拮抗腦出血炎性腦損傷的作用[16],筆者采用自體血輸注法制備大鼠腦出血模型,觀察針刺“百會(huì)”透“曲鬢”穴對(duì)腦出血大鼠SYK表達(dá)的影響,從而揭示“百會(huì)”透“曲鬢”針刺法治療急性期腦出血的作用及可能的作用機(jī)制,以期為針灸治療腦出血提供新思路。
臺(tái)式牙鉆機(jī)(中國上海齒科醫(yī)械廠,307-6型);立體定位儀(中國成都儀器廠,STW-1型);低溫冷凍離心機(jī)(德國Thermo公司,002421);電泳儀(美國BIO-RAD公司,1645070);切片機(jī)(德國菜卡公司,2135);顯微攝影成像系統(tǒng)(美國moticam公司,3000);Rabbit Anti-SYK antibody (Bioss, bs-0685R);Mouse Anti-beta-Actin antibody(Bioss,bsm-33036M)。
從哈爾濱獸醫(yī)研究所購得成年雄性SD大鼠156只,SPF級(jí),體質(zhì)量280~320 g。隨機(jī)分為假手術(shù)組(n=12)、模型組(n=48)、抑制劑組(n=48)和針刺組(n=48);每組按術(shù)后6 h、12 h、24 h和72 h分為4個(gè)亞組(n=12)。
腦出血模型:戊巴比妥(60 mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠,仰臥位固定于立體定位儀上,頭皮中線切口,暴露前囟點(diǎn)和冠狀縫。定于前囟點(diǎn)后側(cè)0.2 mm與右側(cè)3.5 mm交匯處,用直徑1 mm牙科鉆鉆孔至硬腦膜表面;取大鼠自體尾尖血50 μL,以20 μL/min速度注入尾殼核(AP:0.24 mm, L:3.5 mm, D:6 mm)[17],留針5 min后退出微量注射器。牙科水泥封孔,縫合、包扎、消毒。根據(jù)Zea Longa[18]的5分制評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),1~3分表明造模成功。
假手術(shù)動(dòng)物模型:大鼠接受與模型組相同的各項(xiàng)操作,斷尾取尾尖血50 μL,微量注射器進(jìn)針后不注血,留針5 min后退針。
針刺組:百會(huì)、曲鬢穴定位參照《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物穴位圖譜》,常規(guī)剪毛消毒,以0.30 mm×25 mm針灸針快速刺入百會(huì)穴帽狀腱膜下,并向右下方曲鬢穴透刺,進(jìn)針深度15 mm,以200轉(zhuǎn)/min小幅度捻轉(zhuǎn),每捻針5 min后間隔5 min,反復(fù)操作,共留針30 min。每12 h針刺1次。
假手術(shù)和模型組:在針刺治療相應(yīng)時(shí)間內(nèi)抓取固定1次,固定30 min,不做任何處理。
抑制劑組:腦出血造模后1 h腹腔注射Piceatannol(34.62 mg/kg)。
1.5.1 神經(jīng)系統(tǒng)功能評(píng)估 分別在造模后6 h、12 h、24 h、72 h應(yīng)用mNSS評(píng)分系統(tǒng)[19]進(jìn)行神經(jīng)功能評(píng)分。
1.5.2 免疫組化 戊巴比妥(60 mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠,4%多聚甲醛灌流,大鼠斷頭取腦,多聚甲醛后固定,脫水,石蠟包埋,腦組織切片(5 μm)。美國moticam3000顯微攝影成像系統(tǒng),每張切片在400倍顯微鏡下隨機(jī)選取血腫周圍區(qū)5個(gè)非重疊視野,計(jì)數(shù)陽性細(xì)胞數(shù)的平均值[20]。
1.5.3 Western Blot 分別取腦出血(ICH)后6 h、12 h、24 h和72 h實(shí)驗(yàn)組大鼠右側(cè)(出血側(cè))大腦半球,裂解腦組織;取總蛋白50 μg; SDS-PAGE 電泳,然后轉(zhuǎn)移到PVDF膜上,再用5%的脫脂牛奶阻封閉,進(jìn)行一抗孵育、二抗孵育;DAB試劑盒顯色,將膜置于掃描儀中掃描,用凝膠圖像處理系統(tǒng)分析目標(biāo)帶的分子量和凈光密度值[21]。
所有數(shù)據(jù)均用Graph Pad Prism6統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。神經(jīng)功能評(píng)分、免疫組化、western Blot及ELISA結(jié)果應(yīng)用單因素方差分析結(jié)合Tukey檢驗(yàn),顯著性差異為P<0.05 。
如表1所示,與假手術(shù)組相比各時(shí)間點(diǎn)模型組mNSS評(píng)分顯著升高(P<0.05);與模型組相比相同時(shí)間點(diǎn)針刺組與抑制劑組評(píng)分明顯降低(P<0.05);針刺組與抑制劑組組間比較無顯著差異(P>0.05)。
2.2.1 不同時(shí)間點(diǎn)各組大鼠腦組織SYK免疫組化結(jié)果 腦組織中SYK主要在神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)。結(jié)果如表2 所示,與假手術(shù)組相比,模型組SYK水平明顯升高(P<0.05);與模型組相比同一時(shí)間點(diǎn)針刺組、抑制劑組SYK水平顯著降低(P<0.05),針刺組與抑制劑組組間比較無顯著差異(P>0.05)。
2.2.2 不同時(shí)間點(diǎn)各組大鼠腦組織SYK蛋白水平 如圖1、表3所示,與假手術(shù)組相比,模型組SYK水平明顯升高(P<0.05);與模型組相比同一時(shí)間點(diǎn)針刺組、抑制劑組SYK蛋白表達(dá)顯著降低(P<0.05),針刺組與抑制劑組組間比較無顯著差異(P>0.05)。
表1 各組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分情況比較
注:與假手術(shù)組比較,①P<0.05;與模型組比較,②P<0.05;與抑制劑組比較,③P>0.05
表2 各組大鼠血腫周圍腦組織SYK陽性細(xì)胞數(shù)比較
注:與假手術(shù)組比較,①P<0.05;與模型組比較,②P<0.05;與抑制劑組比較,③P>0.05
圖1 各組大鼠血腫周圍腦組織SYK蛋白水平比較 注:1.假手術(shù)組6 h;2.模型組6 h;3.抑制劑組6 h;4.針刺組6 h;5.假手術(shù)組12 h;6.模型組12 h;7.抑制劑組12 h;8.針刺組12 h;9.假手術(shù)組24 h;10.模型組24 h;11.抑制劑組24 h;12.針刺組24 h;13.假手術(shù)組72 h;14.模型組72 h;15.抑制劑組72 h;16.針刺組72 h
組別例數(shù)ICH6hICH12hICH24hICH72h假手術(shù)組60.58±0.160.58±0.160.58±0.160.58±0.16模型組241.0±0.17①1.02±0.17①1.23±0.13①1.06±0.22①抑制劑組240.75±0.14②0.80±0.11②0.90±0.20②0.77±0.11②針刺組240.75±0.16②③0.80±0.10②③0.93±0.20②③0.85±0.14②③
注:與假手術(shù)組比較,①P<0.05;與模型組比較,②P<0.05;與抑制劑組比較,③P>0.05
脾酪氨酸激酶(SYK)屬于蛋白酪氨酸激酶(PTK)家族中的成員,是一種非受體型酪氨酸激酶[22]。人類SYK基因定位于第9號(hào)染色體長(zhǎng)臂q22上,包含有629個(gè)氨基酸,分子量為72 kD。SYK具有三磷酸腺苷(ATP)的結(jié)合位點(diǎn)和自磷酸化的酪氨酸殘基,含有2個(gè)串聯(lián)的SH2結(jié)構(gòu)域及1個(gè)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域SH1。SYK通過SH2區(qū)域與依賴?yán)野彼岬拿庖呤荏w活化基序(Immu-noreceptor tyrosine-based activation motifs,ITAM)結(jié)合而活化,作為免疫受體的關(guān)鍵介質(zhì)在炎性細(xì)胞中表達(dá)[23-29]。
SYK廣泛存在于造血細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞上,有抑制細(xì)胞增殖分裂、影響細(xì)胞因子分泌、影響細(xì)胞分化、抑制腫瘤細(xì)胞等多種生物學(xué)功能[13,22]。SYK磷酸化活化,發(fā)生構(gòu)象改變,并參與NF-kB、Akt等多個(gè)下游信號(hào)級(jí)聯(lián)的活化,導(dǎo)致細(xì)胞分化、凋亡、增殖異常,在細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起重要作用[30-31]。腦出血后,血液大量累積,激發(fā)細(xì)胞炎癥反應(yīng),使單核細(xì)胞浸潤(rùn),小膠質(zhì)細(xì)胞活化,血腦屏障破壞,加重腦水腫,造成嚴(yán)重的腦損傷[32-33]。Yue He等[34]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):蛛網(wǎng)膜下腔出血(SAH)大鼠腦組織中SYK水平顯著升高,應(yīng)用SYK抑制劑進(jìn)行干預(yù),可有效減少炎性細(xì)胞因子生成,減輕腦水腫程度,有效改善了SAH后大鼠神經(jīng)功能損傷。也有研究表明,SYK參與了小鼠缺血性中風(fēng)的病理過程,SYK抑制劑可有效縮小病灶體積,減輕腦水腫[25]。對(duì)于有著相同結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和相似生理病理機(jī)制的腦出血,SYK在其發(fā)病機(jī)制及治療中的作用還未得到廣泛關(guān)注。因此,研究SYK在腦出血中的表達(dá)情況,尋找特異性的抑制劑,調(diào)控免疫反應(yīng)激活,將為腦出血的治療提供新的思路。
頭皮針刺法是在中國傳統(tǒng)針灸理論基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)代解剖學(xué)、病理生理學(xué)知識(shí)發(fā)展而來的一種新型針刺療法。在前期的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),針刺“百會(huì)”透“曲鬢”可以通過促進(jìn)腦出血急性期內(nèi)源性GDNF表達(dá),發(fā)揮神經(jīng)重塑作用[35];通過抑制Notch1和Hes1蛋白的表達(dá)促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的再生和修復(fù)[36];并且通過抑制NF-kB經(jīng)典通路,有效拮抗腦出血炎性腦損傷[16]。在這項(xiàng)研究中,筆者發(fā)現(xiàn)針刺組大鼠mNSS評(píng)分明顯降低,可見“百會(huì)”透“曲鬢”針刺法治療腦出血大鼠神經(jīng)功能損傷的有效性。腦出血后大鼠腦組織中SYK表達(dá)明顯增多,與模型組相比針刺組SYK水平顯著降低,且針刺組與抑制劑組療效無顯著差異,由此推斷針刺“百會(huì)”透“曲鬢”可能是通過抑制SYK表達(dá)來調(diào)控腦出血后神經(jīng)炎癥反應(yīng),從而有效改善腦出血引起的神經(jīng)功能損傷。
綜上所述,“百會(huì)”透“曲鬢”針刺法治療腦出血可能的作用機(jī)制之一是通過降低腦出血引起的脾酪氨酸激酶的升高,抑制下游炎癥通路,減少相關(guān)炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生,減輕腦損傷。由于針刺治療具有多靶點(diǎn)、多環(huán)節(jié)的特點(diǎn),并非單純作用一條路徑。本研究首次提出針刺可能以SYK為干預(yù)靶點(diǎn),拮抗腦出血后炎性腦損傷的假設(shè),并通過實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證。然而SYK參與腦出血炎癥反應(yīng)的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究和發(fā)現(xiàn),這將為治療腦出血神經(jīng)功能損傷提供新思路。
[1] Qureshi AI,Mendelow AD,Hanley DF.Intracerebral haemorrhage[J].The Lancet,2009,373(9675):1632-1644.
[2] Broderick J,Connolly S,F(xiàn)eldmann E,et al.Guidelines for the management of spontaneous intracerebral hemorrhage in adults: 2007 update: a guideline from the American Heart Association/American Stroke Association Stroke Council, High Blood Pressure Research Council, and the Quality of Care and Outcomes in Research Interdisciplinary Working Group[J].Circulation,2007,116(16):e391-413.
[3] Lloyd-Jones D,Adams R,Carnethon M,et al.Heart disease and stroke statistics——2009 update: a report from the American Heart Association Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee[J].Circulation,2009,119(3):480-486.
[4] Sudlow CL,Warlow CP.Comparable studies of the incidence of stroke and its pathological types: results from an international collaboration International Stroke Incidence Collaboration[J].Stroke,1997,28(3):491-499.
[5] Mayer SA,Rincon F.Treatment of intracerebral haemorrhage[J].Lancet Neurol,2005,4(10):662-672.
[6] Keep RF,Hua Y,Xi G.Intracerebral haemorrhage: mechanisms of injury and therapeutic targets[J].Lancet Neurol,2012,11(8):720-731.
[7] Zhou Y,Wang Y,Wang J,et al.Inflammation in intracerebral hemorrhage: from mechanisms to clinical translation[J].Prog Neurobiol,2014,115:25-44.
[8] Zhao X,Sun G,Zhang J,et al.Hematoma resolution as a target for intracerebral hemorrhage treatment: role for peroxisome proliferator-activated receptor gamma in microglia/macrophages[J].Ann Neurol,2007,61(4):352-362.
[9] Singh R,Masuda ES,Payan DG.Discovery and develop-ment of spleen tyrosine kinase (SYK) inhibitors[J].J Med Chem,2012,55(8):3614-3643.
[10] Bijli KM,F(xiàn)azal F,Minhajuddin M,et al.Activation of Syk by protein kinase C-delta regulates thrombin-induced intercellular adhesion molecule-1 expression in endothelial cells via tyrosine phosphorylation of RelA/p65[J].J Biol Chem,2008,283(21):14674-14684.
[11] Masuda ES,Schnitz J.SYK inhibitors as treatment for allergic rhinitis[J].Pulm Pharmacol Ther,2008,21(3):461-467.
[12] Chakraborty G,Rangaswami H,Jain S,et al.Hypoxia regulates cross-talk between Syk and Lck leading to breast cancer progression and angiogenesis[J].J Biol Chem,2006,281(16):11322-11331.
[13] 孫麗,甘我挺,韓欣,等.脾酪氨酸激酶—?jiǎng)用}粥樣硬化新靶點(diǎn)及其藥物研究[J].中國藥理學(xué)通報(bào),2012,28(5): 608-612.
[14] Meng X,Xu S,Lao L.Clinical acupuncture research in the West[J].Front Med,2011,5(2):134-140.
[15] Liu W,Wang X,Yang S,et al.Electroacupunctre improves motor impairment via inhibition of microglia-mediated neuroinflammation in the sensorimotor cortex after ischemic stroke[J].Life Sci,2016,151:313-322.
[16] Liu H,Sun XW,Zou W,et al.Scalp acupuncture attenuates neurological deficits in a rat model of hemorrhagic stroke[J].Complement Ther Med,2017,32:85-90.
[17] George P,Charles W.The rat brain in stereotaxic coordinates[M].6th ed.Burlington:Academic Press,2008:101-102.
[18] Longa EZ,Weinstein PR,Carlson S,et al.Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats[J].Stroke,1989,20(1):84-91.
[19] Lei C,Wu B,Cao T,et al.Activation of the high-mobility group Box 1 protein-receptor for advanced glycation end-products signaling pathway in rats during neurogenesis after intracerebral hemorrhage[J].Stroke,2015,46(2):500-506.
[20] Xue X,You Y,Tao J,et al.Electro-acupuncture at points of Zusanli and Quchi exerts anti-apoptotic effect through the modulation of PI3K/Akt signaling pathway[J].Neurosci Lett,2014,558:14-19.
[21] Duris K,Manaenko A,Suzuki H,et al.α7 nicotinic acetylcholine receptor agonist PNU-282987 attenuates early brain injury in a perforation model of subarachnoid hemorrhage in rats[J].Stroke,2011,42(12):3530-3536.
[22] 劉細(xì)國,袁先厚,江普查.脾酪氨酸激酶在人腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)及其意義[J].中國臨床神經(jīng)外科雜志,2010,15(8):484-486.
[23] Spurgeon SE,Coffey G,F(xiàn)letcher LB,et al.The selective SYK inhibitor P505-15 (PRT062607) inhibits B cell signaling and function in vitro and in vivo and augments the activity of fludarabine in chronic lymphocytic leukemia[J].J Pharmacol Exp Ther,2013,344(2):378-387.
[24] Ifrim DC,Joosten LA, Kullberg BJ.Candida albicans primes TLR cytokine responses through a Dectin-1/Raf-1-mediated pathway[J].J Immunol,2013,190(8):4129-4135.
[25] Stepanek O,Draber P,Drobek A.Nonredundant roles of Src-family kinases and Syk in the initiation of B-cell antigen receptor signaling[J].J Immunol,2013,190(4):1807-1818.
[26] Abbal C,Lambelet M,Bertaggia D,et al.Lipid raft adhesion receptors and Syk regulate selectin-dependent rolling under flow conditions[J].Blood,2006,108(10):3352-3359.
[27] Nag A,F(xiàn)aeder JR,Goldstein B.Shaping the response: the role of FcεRI and Syk expression levels in mast cell signaling[J].IET Syst Biol,2010,4(6):334-347.
[28] Nag A,Monine MI,Blinov ML,et al.A detailed mathematical model predicts that serial engagement of IgE-Fc epsilon RI complexes can enhance Syk activation in mast cells[J].J Immunol,2010,185(6):3268-3276.
[29] Kerrigan AM,Brown GD.Syk-coupled C-type lectins in immunity[J].Trends Immunol,2011,32(4):151-156.
[30] Sekuli A,Hudson CC,Homme JL,et al.A direct linkage between the phosphoinositide 3-kinase-AKT signaling pathway and the mammalian target of rapamycin in mitogen-stimulated and transformed cells[J].Cancer Res,2000,60(13):3504-3513.
[31] Ruland J,Mak TW.Transducing signals from antigen receptors to nuclear factor kappaB[J].Immunol Rev,2003,193:93-100.
[32] Aronowski J,Hall CE.New horizons for primary intracerebral hemorrhage treatment: experience from preclinical studies[J].Neurol Res,2005,27(3):268-279.
[33] Wang J,Dore S.Inflammation after intracerebral hemorrhage[J].J Cereb Blood Flow Metab,2007,27(5):894-908.
[34] He Y,Xu L,Li B,et al.Macrophage-Inducible C-Type Lectin/Spleen Tyrosine Kinase Signaling Pathway Contributes to Neuroinflammation After Subarachnoid Hemorrhage in Rats[J].Stroke,2015,46(8):2277-2286.
[35] 張國威,鄒偉,劉芳,等.“百會(huì)”透“曲鬢”頭針療法對(duì)急性腦出血大鼠腦組織GDNF及VEGF表達(dá)的影響[J].中國中西醫(yī)結(jié)合雜志,2012,32(9):1264-1270.
[36] Zou W,Chen QX,Sun XW,et al.Acupuncture inhibits Notch1 and Hes1 protein expression in the basal ganglia of rats with cerebral hemorrhage[J].Neural Regen Res,2015,10(3):457-462.