陳秋欣,孔 瑩,于婷婷,張 瑜,劉 鵬,張 鑫,朱路文△
1.黑龍江中醫(yī)藥大學附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040;2.黑龍江中醫(yī)藥大學,黑龍江 哈爾濱 150040;3.黑龍江中醫(yī)藥大學附屬第二醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150001;4.深圳市寶安中醫(yī)院(集團),廣東 深圳 518133
腦出血(Intracerebral hemorrhage,ICH)指非外傷性腦實質內出血,具有極高的致殘率、致死率[1]。據(jù)統(tǒng)計,腦出血早期病死率達到49.4%,僅半數(shù)患者預后良好[2]。腦出血后血紅蛋白破入腦內引起繼發(fā)性血腦屏障破壞、局灶性水腫、神經(jīng)元及神經(jīng)膠質細胞凋亡等是導致神經(jīng)功能損傷的重要原因[3-4]。血紅素氧化酶1(Heme oxygenase 1,HO-1)是人體內血紅蛋白分解產(chǎn)物-血紅素分解的限速酶,在腦出血后迅速被激活,減輕血腫周圍炎癥反應[5-6]。CD36為B類清道夫受體(Class B scavenger receptor,SR)家族的一員,介導包括紅細胞在內的凋亡及受損細胞的吞噬及清除,促進血腫吸收,成為腦出血治療最新靶點之一[7-8]。
課題組前期證實[9-11],針刺改善急性腦出血大鼠的神經(jīng)功能缺損癥狀,減輕急性期腦組織病理損傷和超微結構損害,但未從促進血腫吸收角度探討其相關機制。本實驗采用自體血注入大鼠腦內,建立腦出血模型,針刺“百會”透“曲鬢”穴干預,觀察腦出血大鼠的血腫吸收情況及針刺對CD36、HO-1表達的影響,從血腫吸收角度探討針刺治療腦出血的相關機制。
健康SPF級雄性Wistar大鼠,8周齡,體質量(300±20)g[吉林大學白求恩醫(yī)學院動物實驗中心提供 ,動物許可證號SCXK(吉)2013-0004]。動物飼養(yǎng)于人工控制條件下,大鼠同室、分籠飼養(yǎng)。在溫度(22±3)℃、相對濕度 (60±5)%和12/12明暗變化條件下飼養(yǎng)。實驗遵循科技部頒布的《關于善待實驗動物的指導性意見》相關規(guī)定。
CD36多克隆抗體(WL02390,萬類生物科技有限公司,中國);HO-1多克隆抗體(WL02400,萬類生物科技有限公司,中國);內參抗體 β-actin (WL01845,萬類生物科技有限公司,中國);立體定位儀(ST-5ND-C,中國成都儀器廠);電泳儀(DYY-7C,北京六一生物科技有限公司);雙垂直蛋白電泳儀(DYCZ-24DN,北京六一生物科技有限公司)。
參照相關文獻[12]制作實驗性腦出血大鼠模型。1%戊巴比妥鈉(50 mg/kg)腹腔注射麻醉,俯臥位固定于立體定位儀上,備皮、消毒、切口,剝離骨膜,暴露前囟及冠狀縫,取前囟點(Bregma點)右旁開3.5 mm、后0.2 mm定點,用牙科鉆鉆直徑為1.0 mm的圓孔,深達硬腦膜表面。用微量注射器取尾靜脈血50 μL,固定于立體定位儀上,沿鉆孔進針約6 mm,以20 μL/min速度將未肝素化的血液50 μL推進尾殼核,留針約5 min,緩慢出針。假手術組接受類似模型組的各項手術操作,但不進行注血。術后采用Berderson評分法[13]評估清醒大鼠神經(jīng)功能缺損,1~3分的大鼠納入實驗。
采用隨機數(shù)字表法將108只大鼠分為假手術組、模型組和針刺組,每組36只。每組再按1、3、7 d時間點再分為3個亞組(n=12)。假手術組接受類似模型組的各項手術操作,但不進行注血制作。模型組僅接受腦出血模型制作,不進行任何干預。針刺組:制作腦出血模型,造模后12 h開始治療,參照《實驗針灸學》[14]選取大鼠“百會”穴、患側“曲鬢”穴,采取“百會”穴透刺“曲鬢”穴,0.30 mm×25 mm毫針針刺,進針20 mm,留針30 min,1次/d。
1.5.1 神經(jīng)行為學評分 各組大鼠在相應時間點(術后1 d、3 d、7 d)采用改良的神經(jīng)功能缺損評分(modified Neurological Severity Scores,mNSS)對大鼠的運動、感覺及反射功能進行評估[15-16]。
1.5.2 腦血腫體積 各組大鼠在相應時間點(術后1 d、3 d、7 d),麻醉后開顱取腦固定,測出血腫最大層面最長的互為垂直的橫徑與縱徑,HE 染色。根據(jù)多田公式算出相應的血腫體積,血腫體積=π/6×血腫最大層面最長橫徑(mm)×縱徑(mm)×血腫層數(shù)×層厚(mm)。
1.5.3 腦水腫含量 用吸水紙吸干腦組織表面水分,迅速放入事先稱重(A)的帶蓋的小玻璃瓶中,立即稱重(B),B-A即得濕重;烘干24 h,取出待測腦組織恢復到室溫,再加蓋稱重(C),C-A即得干重,反復稱量至恒重[17]。稱重用電子天平,精確度為0.1 mg。公式:(濕重-干重)/濕重×100%,即(B-C)/(B-A)×100%。
1.5.4 Western blot檢測血腫周圍腦組織HO-1、CD36表達 將腦組織勻漿離心后取上清液,采用BCA(Bicinchoninic acid)法測定蛋白量。取30 μL處理后的蛋白樣品,采用12%聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PACE)轉移至聚偏氟乙烯(PVDF)膜,以標準蛋白Maker為參照,5%脫脂奶粉封閉,相應條帶分別加入HO-1(1∶500)、CD36(1∶500),4 ℃孵育過夜。顯色完成后,將硝酸纖維素膜移至蒸餾水中終止顯色。用濾紙將膜吸干,避光放置20 min后,將膜置于掃描儀中掃描,用凝膠圖象處理系統(tǒng)(Gel-Pro-Analyzer軟件)分析目標條帶的光密度值。
假手術組術后無明顯神經(jīng)功能缺損表現(xiàn)。模型組大鼠術后1 d已表現(xiàn)出神經(jīng)功能缺損癥狀,3 d神經(jīng)缺損癥狀最重;與模型組比較,針刺組各時間大鼠神經(jīng)功能評分明顯降低(P<0.01)。見表1。
表1 各組大鼠mNSS評分比較
假手術組大鼠腦組織無血腫,模型組可見明顯血腫,術后3 d血腫體積最大。與模型組比較,針刺組術后3 d血腫體積明顯降低(P<0.01);術后7 d大鼠血腫體積降低(P<0.05)。見表2。
表2 各組大鼠腦血腫體積比較
假手術組各時間點腦水含量差異無統(tǒng)計學意義。模型組大鼠各時間點腦水腫含量較假手術組明顯增多(P<0.01);針刺組大鼠各時間點腦水含量較模型組明顯降低(P<0.01)。見表3。
表3 各組大鼠腦水腫含量比較
假手術組可見HO-1弱陽性表達。模型組HO-1蛋白表達增高,術后3 d相對表達最多。與模型組相比,各時間點(1 d、3 d和7 d)針刺組HO-1蛋白表達明顯升高(P<0.01)。見表4、圖1。
圖1 各組大鼠腦組織HO-1蛋白表達
表4 各組大鼠腦組織HO-1 Western blot結果
假手術組可見CD36弱陽性表達。模型組CD36蛋白表達增高,與假手術組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01);針刺組大鼠各時間點CD36表達較模型組顯著增加,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表5、圖2。
圖2 各組大鼠腦組織CD36蛋白表達
表5 各組大鼠腦組織CD36 Western blot結果
腦出血是一種嚴重的卒中類型,占所有卒中的10%~15%[18],死亡率可高達50%[19]。腦出血后在發(fā)病后幾個小時內即可出現(xiàn)由顱內腦實質血腫造成腦組織機械損傷,其損傷程度與出血量及血腫體積相關[20]。因此,如何有效地清除腦血腫,減輕血腫對腦組織的壓迫是腦出血研究的關鍵問題。腦出血后的腦損傷涉及的腦水腫、炎癥反應及血腫清除中均發(fā)現(xiàn)HO-1參與其中[21]。CD36作為清道夫受體的一員,已明確參與腦出血血腫清除過程[22-24]。因此本實驗采用頭針干預腦出血大鼠,研究其對腦出血大鼠HO-1及CD36的作用。
針灸治療腦出血在臨床中已應用幾十年,療效肯定,具有良好的安全性[25-27]。百會穴,位居巔頂,位屬于督脈,百會穴為各經(jīng)脈氣會集之處,通達陰陽脈絡,可升可降。曲鬢穴,歸足少陽膽經(jīng),為足太陽、少陽之會,使氣血調和、經(jīng)絡暢通,從而起到療癱起廢的作用。督脈百會穴與顳部膽經(jīng)曲鬢穴之間的連線又稱為頂顳后斜線,一穴區(qū)橫跨頂、額、顳3區(qū),此線斜穿3條經(jīng)脈:督脈、足太陽膀胱經(jīng)及足少陽膽經(jīng),其經(jīng)絡調節(jié)可縱貫全身。
腦出血后腦組織發(fā)生繼發(fā)性損傷如血紅蛋白毒性作用、凝血酶釋放、局部腦組織血流量減少和炎性反應等可加重腦出血后神經(jīng)功能缺損[28-30]。HO-1見于神經(jīng)元細胞、神經(jīng)膠質細胞和小膠質細胞等,小膠質細胞HO-1對于減輕神經(jīng)元細胞死亡和認知功能障礙以及促進紅細胞吞噬起重要作用[31-32]。腦出血后HO-1大量表達,隨出血時間變化逐漸增高,通過代謝血紅蛋白而減輕氧化應激和炎癥反應,與炎癥反應呈負相關性[33-35]。Wang等[36]發(fā)現(xiàn)腦出血后早期(1~7 d)HO-1表達的增加起到了保護作用,而后期(7 d后)HO-1過度表達可加重神經(jīng)功能損傷。Fan等[37]發(fā)現(xiàn)HO-1抑制炎癥反應和神經(jīng)元細胞凋亡而發(fā)揮腦保護作用。
近年來,CD36在腦出血的病理過程中發(fā)揮的作用引起研究者們的關注[38]。敲除CD36的小鼠腦出血后血腫吸收速度明顯減慢,神經(jīng)功能缺損加重,腦含水量亦增多,多種炎癥因子分泌增多,強調CD36參與了血腫吸收,并與神經(jīng)功能的預后相關[39]。許多學者證實上調血腫周圍小膠質細胞 CD36的表達,促進M2表型極化,促進血腫吸收,發(fā)揮腦保護作用,成為腦出血治療的新靶點[22-24]。
本實驗選用mNSS評分法對腦出血后大鼠神經(jīng)功能進行評估,mNSS評分法從運動、感覺和反射等方面對大鼠的神經(jīng)功能全面評估,實驗中觀察到模型組大鼠出現(xiàn)不同程度神經(jīng)功能缺損癥狀,尤其在運動和感覺實驗中表現(xiàn)更為明顯,在術后第1天時模型組大鼠神經(jīng)評分最高,至術后7 d大鼠神經(jīng)功能缺損癥狀逐漸減輕。針刺組神經(jīng)功能評分與模型組相比明顯降低,說明針刺能夠有效降低腦出血大鼠神經(jīng)功能評分,改善神經(jīng)功能缺損癥狀。腦血腫體積及腦水含量結果顯示,相比模型組,針刺組血腫體體積明顯減小,腦水含量顯著降低,提示針刺能夠減小腦出血大鼠血腫體積,減輕局部水腫程度,減輕血腫對周圍組織的壓迫。Western-blot結果可見模型組HO-1、CD36蛋白表達增高,而針刺組HO-1、CD36蛋白表達較模型組升高,說明針刺可以促進血腫周圍腦組織HO-1、CD36蛋白表達,發(fā)揮神經(jīng)保護作用。
綜上,本研究結果表明針刺“百會”透“曲鬢”穴可能通過促進腦出血大鼠血腫周圍腦組織HO-1、CD36蛋白的表達,減小血腫體積,降低腦水含量,減輕血腫壓迫,降低神經(jīng)功能評分,進而改善神經(jīng)功能缺損表現(xiàn)。