趙秋陽,馬賢德
腦梗死屬缺血性腦病之一,又叫做缺血性卒中,中醫(yī)稱為中風。近年來的研究表明,炎癥、凋亡、氧化應激等均在腦梗死的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用[1-2]。這一研究成果為腦梗死的多靶點治療提供了理論依據(jù)。百會穴具有醒腦開竅,回陽固脫之功效。四神聰位于百會前、后、左、右各開1寸處,名為四神聰?!秷D翼》中記載:前神聰主治中風、風癇……后神聰同。研究顯示,百會、四神聰配合針刺,對腦梗死患者認知功能障礙具有一定的改善作用[3]。另有文獻報道,針刺百會穴對線栓法大鼠大腦中動脈缺血 (middle cerebral artery occlusion, MCAO)模型大鼠血清細胞因子具有一定調(diào)控作用,此外該穴位在癲癇等疾病的治療中也具有調(diào)控細胞因子的作用[4-6]。本研究擬通過線栓法制備局灶性腦缺血再灌注大鼠模型,然后給予針刺百會、四神聰穴干預,觀察缺血半暗帶腦組織中白細胞介素1(interleukin-1, IL-1)、白細胞介素6(interleukin-6, IL-6)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)的含量,探討針刺百會、四神聰穴對MCAO模型大鼠的抗炎作用。
1.1 材料 ①實驗動物:SPF級SD大鼠60只,購自遼寧長生生物科技有限公司(實驗動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(遼)2010-0001),體質(zhì)量270~330g。實驗動物購入后,于遼寧中醫(yī)藥大學實驗動物中心飼養(yǎng),飼養(yǎng)環(huán)境為SPF級,實驗動物飼養(yǎng)許可證號:SYXK(遼)2013-0009。以常規(guī)顆粒飼料喂養(yǎng),自由飲水,12h晝夜節(jié)律,適應性飼養(yǎng)1周。②實驗試劑及儀器設備: IL-1、IL-6、TNF-α檢測試劑盒均由武漢優(yōu)爾生商貿(mào)有限公司生產(chǎn),貨號分別為:SEA563Ra、SEA079Ra、SEA133Ra。酶標儀,Thermo生產(chǎn);移液器,Thermo生產(chǎn);恒溫水浴振蕩器,常州國華儀器設備廠生產(chǎn)。
1.2 方法 ①實驗分組:首先將大鼠按照體質(zhì)量進行標記1~60號,然后采用隨機數(shù)字法,將大鼠分為假手術組(15只)和造模組(45只)。然后采用改良線栓法對造模組45只大鼠進行CIRI模型復制,評價模型成功后,再將成功的動物模型隨機分為2組:非穴區(qū)對照組和針刺組。最終實驗分為3組:即假手術組、非穴區(qū)對照組和針刺組。②模型復制:造模組大鼠采用線栓法復制腦缺血再灌注模型,方法參考馬賢德等[7]的文獻,假手術組大鼠實施相同術式,但釣魚線插入深度為1cm,不造成實質(zhì)性栓塞。③模型評價:再灌注后2h,大鼠完全蘇醒后,參考Bederson等[8]的5分制神經(jīng)功能缺損評價標準進行評分,評分標準如下:0分為無癥狀;1分為不能完全伸展對側(cè)前爪;2分為向?qū)?cè)轉(zhuǎn)圈;3分為向?qū)?cè)傾倒;4分為不能自發(fā)行走,意識喪失。評分為1~3分者納入實驗組,未達標準者排除。再灌注2h后,從假手術組和造模組中各隨機抽取1只,進行TTC染色,觀察梗死灶形成情況,以評價模型復制是否成功。④針刺干預:模型復制成功后,假手術組不做干預。大鼠取穴參考“大鼠穴位圖譜”及“中國獸醫(yī)針灸學”確定[9-10]。針刺組大鼠給予百會、四神聰穴針刺干預,間隔8小時一次,至再灌注72h結(jié)束;非穴區(qū)對照組大鼠分別于百會、四神聰穴區(qū)周邊5mm處進行針刺皮膚干預,間隔8小時一次,至再灌注72h結(jié)束。
1.3 檢測指標 ①神經(jīng)功能缺損評分:末次針刺后1h,對各組大鼠進行神經(jīng)功能缺損評分,評分采用雙盲法,邀請不知情實驗技術人員單獨進行評分,按照各大鼠編號記錄評分。②病理(蘇木素-伊紅染色):末次針刺后1h,各組隨機抽取2只大鼠,采用過量麻醉法處死,迅速于冰面上取出完整大腦組織,并迅速浸泡于4%多聚甲醛溶液中固定24h以上,常規(guī)制備石蠟切片,并行蘇木素-伊紅染色,數(shù)碼顯微鏡下觀察病理改變,拍攝照片。③缺血半暗帶腦組織中IL-1、IL-6、TNF-α含量測定:末次針刺后1h,各組剩余大鼠,采用過量麻醉法處死,迅速于冰面上取出完整大腦組織,并用眼科鑷去除缺血區(qū)域液化壞死的腦組織,沿缺血灶走行,剝離缺血灶周邊2mm區(qū)域內(nèi)半暗帶組織,置于2ml凍存管中,-80℃保存,用于檢測IL-1、IL-6、TNF-α含量測定。假手術組取相應部位腦組織進行檢測。采用ELISA法檢測各組大鼠缺血半暗帶腦組織中IL-1、IL-6、TNF-α含量,并進行統(tǒng)計分析。
2.1 模型評價
2.1.1 神經(jīng)功能缺損評分 模型復制后,手術意外及栓塞過重死亡共計4例,假手術組剩余15只,造模組剩余41只,完全清醒后進行神經(jīng)功能缺損評分,結(jié)果顯示:假手術組大鼠神經(jīng)功能缺損評分均為0分,造模組大鼠2例評分為0分,不符合實驗要求,予以剔除,剩余39只。與假手術組比較,造模組大鼠神經(jīng)功能缺損評分顯著增高(P<0.01)。見表1。
表1 造模后2組大鼠神經(jīng)功能缺損評分比較 分,
與假手術組比較,aP<0.01
2.1.2 TTC染色 再灌注后2h,從假手術組和造模組中各隨機抽取1只大鼠,過量麻醉處死取腦,進行TTC染色,結(jié)果顯示:假手術組大鼠腦組織呈鮮紅色,未見明顯蒼白區(qū);造模組大鼠右側(cè)顳葉區(qū)呈蒼白色,為梗死灶所在(見圖1)。
圖1 再灌注后2組大鼠腦組織梗死灶TTC染色
2.2 大鼠一般狀態(tài)觀察
2.2.1 生存情況 模型評價后,將模型復制成功的39只大鼠隨機分為2組,非穴區(qū)對照組20只、針刺組19只。針刺干預期間,非穴區(qū)對照組死亡5只,針刺組死亡3只。假手術組大鼠傷口基本愈合,活動度良好,毛色純白,富有光澤。非穴區(qū)對照組大鼠精神狀態(tài)較差,毛色枯槁無光澤,活動較少。針刺組大鼠精神狀態(tài)尚可,活動范圍較小,但活動度明顯好于非穴區(qū)對照組。
2.2.2 神經(jīng)功能缺損評分 針刺干預后,各組大鼠神經(jīng)功能缺損評分統(tǒng)計結(jié)果顯示:與假手術組比較,非穴區(qū)對照組和針刺組大鼠神經(jīng)功能缺損評分顯著升高(P<0.01);與非穴區(qū)對照組比較,針刺組大鼠神經(jīng)功能缺損評分顯著降低(P<0.01)。見表2。
表2 干預后3組大鼠神經(jīng)功能缺損評分比較 分,
與假手術組比較,aP<0.01;與非穴區(qū)對照組比較,bP<0.01
2.3 3組大鼠腦組織病理變化 各組大鼠腦組織HE染色結(jié)果顯示:假手術組大鼠腦組織未見異常;非穴區(qū)對照組大鼠腦組織因液化壞死而出現(xiàn)局部脫片現(xiàn)象(照片中箭頭所示),高倍鏡下可見大量炎性細胞浸潤(照片中黑色三角所示),梗死區(qū)內(nèi)可見細胞萎縮壞死,半暗帶組織中可見細胞水腫等改變;針刺組大鼠腦組織梗死灶區(qū)域也出現(xiàn)脫片現(xiàn)象,但與非穴區(qū)對照組比較,范圍明顯變小,高倍鏡下炎性細胞浸潤程度減輕(見圖2)。
假手術組 非穴區(qū)對照組 針刺組
2.4 3組大鼠缺血半暗帶腦組織中IL-1、IL-6、TNF-α含量比較 檢測結(jié)果顯示:與假手術組比較,非穴區(qū)對照組和針刺組大鼠缺血半暗帶腦組織中IL-1、IL-6、TNF-α含量顯著升高(P<0.01);與非穴區(qū)對照組比較,針刺組大鼠缺血半暗帶腦組織中IL-1、IL-6、TNF-α含量顯著降低(P<0.01)。見表3。
表3 干預后3組大鼠缺血半暗帶腦組織中IL-1、IL-6、TNF-α含量比較
與假手術組比較,aP<0.01,與非穴區(qū)對照組比較,bP<0.01
腦梗死因高發(fā)病率、高致死率和高致殘率而受到腦血管病研究者們的高度重視。早在1986年,Bederson等[8]就采用線栓法成功復制出與臨床腦梗死疾病高度相似的動物模型。本研究采用的動物模型復制方法為改良線栓法。結(jié)果證明,造模組大鼠神經(jīng)功能缺損評分顯著高于假手術組,并且隨機抽取的大鼠腦組織TTC染色也在造模組大鼠腦切片上檢測到明顯的蒼白區(qū),證實模型復制成功。
本實驗結(jié)果驗證了針刺百會、四神聰穴對缺血性腦病的良好療效:與假手術組比較,非穴區(qū)對照組和針刺組大鼠神經(jīng)功能缺損評分及腦組織梗死百分比顯著升高;與非穴區(qū)對照組比較,針刺組顯著降低了MCAO模型大鼠神經(jīng)功能缺損評分及腦組織梗死百分比。病理結(jié)果顯示:假手術組大鼠腦組織未見異常;非穴區(qū)對照組大鼠腦組織因液化壞死而出現(xiàn)局部脫片現(xiàn)象,高倍鏡下可見大量炎性細胞浸潤,梗死區(qū)內(nèi)可見細胞萎縮壞死,半暗帶組織中可見細胞水腫等改變;針刺組大鼠腦組織梗死灶區(qū)域也出現(xiàn)脫片現(xiàn)象,但與非穴區(qū)對照組比較,范圍明顯變小,高倍鏡下炎性細胞浸潤程度減輕。結(jié)果提示,針刺百會、四神聰穴對MCAO模型大鼠的腦保護作用主要在于能夠減輕梗死區(qū)及缺血半暗帶腦組織中的炎癥反應。
免疫細胞的增殖、分化以及生物學作用的發(fā)揮受到一系列細胞因子的調(diào)節(jié)。根據(jù)細胞因子結(jié)構的同源性可將其分為幾個蛋白質(zhì)家族:如IL-1家族、IL-6家族、腫瘤壞死因子家族、IL-10家族和造血因子家族等[11]。IL-1是一種致炎細胞因子,廣泛參與了人體組織破壞、水腫形成等多種病理損傷過程。研究表明,IL-1具有明顯的促炎作用,又被稱為前沿性細胞因子。IL-1在腦梗死的發(fā)生的早期,發(fā)揮著重要的致炎作用[12-13]。IL-6主要由活化的T淋巴細胞和成纖維細胞分泌,其最主要的生物學作用也是促炎作用,此外還具有刺激B淋巴細胞產(chǎn)生抗體等免疫學功能。研究表明,IL-6在腦梗死發(fā)生發(fā)展過程中也發(fā)揮著重要的促炎作用[14]。TNF,主要由活化的巨噬細胞分泌,后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),TNF-α具有介導炎癥反應和調(diào)節(jié)細胞增殖分化的功能。近年來的研究表明,在腦梗死的發(fā)生早期,也有TNF-α參與其中,主要發(fā)揮介導炎癥反應的作用[15]。
本研究結(jié)果顯示,非穴區(qū)對照組和針刺組大鼠缺血半暗帶腦組織中IL-1、IL-6、TNF-α含量顯著升高,針刺百會、四神聰穴干預后,含量顯著降低。結(jié)果提示,當腦缺血損傷發(fā)生時,缺血半暗帶腦組織中迅速發(fā)生了炎癥反應,缺血半暗帶腦組織中IL-1、IL-6、TNF-α含量迅速升高。而針刺百會、四神聰穴干預后,IL-1、IL-6、TNF-α含量顯著降低,說明針刺百會、四神聰穴對IL-1、IL-6、TNF-α的分泌具有一定的抑制作用,從而發(fā)揮針刺對MCAO模型大鼠的腦保護作用。
綜上所述,針刺百會、四神聰穴對MCAO模型大鼠具有一定的抗炎作用,該作用可能是通過抑制缺血半暗帶腦組織中IL-1、IL-6、TNF-α分泌而實現(xiàn)的,但其抑制IL-1、IL-6、TNF-α分泌的具體機制尚需進一步研究。