陳炯華 方 雪 白茹雪 白 羽 嚴展鵬 李壯壯 周 影
(1.南京中醫(yī)藥大學附屬中西醫(yī)結合醫(yī)院,江蘇南京210028;2.南京中醫(yī)藥大學第一臨床醫(yī)學院,江蘇南京210023;3.山東力明科技職業(yè)學院,山東泰安271099)
偏頭痛是一種由神經血管功能紊亂引起的頭痛,部位多位于單側,頭痛呈搏動樣,活動后頭痛可加重,可伴隨惡心、嘔吐、畏聲、畏光等癥狀[1]。我國流行病學調查發(fā)現,偏頭痛年患病率達9.3%,女性發(fā)病率是男性的3倍[2]。近年來,偏頭痛在兒童及青少年中的患病率呈逐年上升趨勢,已經變成影響兒童及青少年健康的主要問題之一[3]。西醫(yī)治療主要包括發(fā)作期用藥(非甾體抗炎藥、阿片類藥、麥角類藥、曲普坦類藥、CGRP受體拮抗劑)、預防性用藥(鈣離子阻滯劑、抗癲癇藥、β受體阻滯劑、抗抑郁藥等),僅能臨時緩解癥狀,且長期服用有神經系統損害、抑郁、嗜睡、認知異常、肝腎功能損害、高血壓或低血壓、胃腸道反應等副作用。中醫(yī)對偏頭痛的認識歷史悠久,治療方法多樣,臨床療效顯著。芎芷鎮(zhèn)痛方是江蘇省名老中醫(yī)符為民教授治療瘀血阻絡型偏頭痛的經驗方,具有祛風通絡、化瘀止痛之效,治療偏頭痛療效顯著,但其作用靶點及作用機制尚不明確。本實驗觀察了芎芷鎮(zhèn)痛方對偏頭痛模型大鼠撓頭次數及大腦三叉神經節(jié)瞬時感受器電位香草酸受體1(transient receptor potential vanilloid 1,TRPV1)表達的影響,從而探討芎芷鎮(zhèn)痛方治療偏頭痛的作用機制。
1.1 實驗動物 SD大鼠,雄性,體重200~250 g,購自上海斯萊克實驗動物有限責任公司,動物合格證號:SCXK(滬)2017-0005,自由飲水和進食,光照條件為明暗各12 h,SPF級飼養(yǎng)室溫度應保持在20~25 ℃。動物實驗的操作流程均符合動物倫理要求,由江蘇省中西醫(yī)結合醫(yī)院倫理辦公室審查,倫理批準編號:AEWC-20200519-108。
1.2 主要藥物 中藥材(川芎、白芷、當歸、僵蠶、全蝎、地龍)購自江蘇省中西結合醫(yī)院藥劑科;硝酸甘油注射液(批號:20200310),1 mL∶5 mg,北京益民藥業(yè)有限公司生產,國藥準字H11020289;鹽酸氟桂利嗪膠囊(批號:JLJORAU),西安楊森制藥有限公司生產,國藥準字H10930003。
1.3 主要試劑 兔抗鼠TRPV1抗體(批號:bs-23927R),購自北京博奧森生物技術有限公司;羊抗兔二抗-HRP(批號:KIT-9710)和DAB顯色試劑盒(批號:DAB-2032),購自福州邁新生物技術開發(fā)公司;二甲苯(批號:1604012)、乙醇(批號:10009257)、封片劑(批號:10004160),購自國藥集團;PBS磷酸鹽緩沖液(批號:ZLI-9062),購自北京中杉金橋公司;抗原修復液(批號:P0081)、封閉液(批號:P0260),購自上海碧云天生物技術有限公司。1.4 主要儀器 顯微照相系統(型號:CK31),購自日本Olymus公司;-80 ℃低溫冰箱(型號:HFU-486),購自美國thermo公司;脫水機(型號:CJ-12P1)、包埋機(型號:CB-8D),購自湖北定源醫(yī)療設備有限公司;切片機(型號:RM2245),購自德國leica公司。
2.1 芎芷鎮(zhèn)痛方制備 芎芷鎮(zhèn)痛方由川芎10 g、白芷10 g、當歸12 g、僵蠶10 g、全蝎5 g、地龍5 g共6味中藥組成,用水提的方法提取實驗用藥液,第1次加藥材10倍量的水提取2 h,過濾,藥渣加5倍量的水提取1.5 h,過濾,合并濾液,減壓濃縮,得芎芷鎮(zhèn)痛方水提液,-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
2.2 分組與給藥 SD大鼠60只,雄性,隨機分為6組:空白組、模型組、氟桂利嗪組(0.45 mg/kg)和芎芷鎮(zhèn)痛方低(4.69 g/kg)、中(9.38 g/kg)、高(18.76 g/kg)劑量組。各組均連續(xù)灌胃給藥或等體積生理鹽水7 d,均每日灌胃1次。
2.3 造模 除空白組外,其余各組大鼠末次灌胃0.5 h后,采用頸部皮下注射10 mg/kg硝酸甘油注射液的方法制備偏頭痛大鼠模型[4]。造模后,大鼠出現雙耳發(fā)紅、爬籠次數增加、前肢頻繁撓頭、往返運動等煩躁不安表現,表明造模成功[5]。
2.4 觀察指標
2.4.1 撓頭次數 從造模成功起,記 錄0~30 min、30~60 min、60~90 min、90~120 min 4個時間段大鼠撓頭次數。
2.4.2 三叉神經節(jié)TRPV1表達 造模成功4 h后,各組大鼠腹腔注射30 mg/kg戊巴比妥鈉麻醉,剪刀剪開顱頂,剔除顱骨及大腦組織,顯示三叉神經節(jié),剝離三叉神經節(jié)表面的硬腦膜,分離出三叉神經節(jié),再將三叉神經節(jié)放入甲醛固定液中保存。將固定的三叉神經節(jié)依次脫水、透明、浸蠟、包埋,切片、攤片,放入載玻片,再將切片放入60 ℃烘干機中烘干1 h。切片脫蠟,水化,抗原修復,用蒸餾水清洗切片3次,5 min/次,擦干切片,用免疫組化筆化圈,再滴入50 μL過氧化氫,孵育10 min;用蒸餾水清洗切片2次,5 min/次,PBST溶液清洗切片5 min;于每個切片上滴入400 μL封閉液,室溫下封閉1 h;清除封閉液,每個切片滴加一抗50 μL,4 ℃孵育過夜;拿出切片恢復至室溫,清除一抗,PBST溶液清洗切片3次,5 min;每個切片加入二抗50 μL,室溫下孵育1 h;PBST溶液清洗切片3次,5 min/次;每個切片加入100 μL DAB,顯色后沖洗,滴加蘇木精復染,蒸餾水沖洗3 min,分化,反藍,鏡檢,蒸餾水中清洗2次(5 min/次),脫水,蓋玻片、中性樹膠封片。光鏡下細胞質染色呈棕色即為有蛋白表達。在光鏡100倍視野下,用顯微鏡對每張切片的蛋白表達區(qū)域進行拍照,每張切片選3個視野。用Image-Pro Plus軟件計算出每張照片中TRPV1的平均光密度值,并作統計學處理。
2.5 統計學方法 所有數據采用SPSS 26.0軟件進行統計分析,計量資料用(x-±s)表示。多組間比較用單因素方差分析,兩組間比較使用Tukey法。P<0.05為差異有統計學意義。
3.1 各組大鼠造模后各時間段撓頭次數比較 結果見表1。與空白組比較,模型組、氟桂利嗪組和芎芷鎮(zhèn)痛方各劑量組大鼠各時間段撓頭次數均顯著增加(P<0.01);與模型組比較,氟桂利嗪組和芎芷鎮(zhèn)痛方各劑量組大鼠各時間段撓頭次數均明顯減少(P<0.05,P<0.01);在30~60 min、60~90 min、90~120 min時間段,芎芷鎮(zhèn)痛方各劑量組大鼠撓頭次數均明顯低于氟桂利嗪組(P<0.05,P<0.01)。
表1 各組大鼠造模后各時間段撓頭次數比較(x-±s) 單位:次
3.2 各組大鼠三叉神經節(jié)TRPV1表達比較 免疫組化染色結果見圖1??瞻捉M大鼠三叉神經節(jié)少數細胞質染色呈淺棕色,大多數細胞質未染色。模型組大鼠三叉神經節(jié)細胞TRPV1表達明顯增強,大部分細胞質染色呈深棕色。氟桂利嗪組多數細胞質染色呈淺棕色;芎芷鎮(zhèn)痛方低劑量組可見少數細胞質染色呈深棕色;芎芷鎮(zhèn)痛方中劑量組可見部分細胞質染色呈淺棕色;芎芷鎮(zhèn)痛方高劑量組可見少數細胞質染色呈淺棕色。
與空白組比較,模型組、氟桂利嗪組、芎芷鎮(zhèn)痛方各劑量組大鼠TRPV1平均光密度值顯著增加(P<0.05);與模型組比較,氟桂利嗪組和芎芷鎮(zhèn)痛方各劑量組大鼠TRPV1平均光密度值明顯減少(P<0.05);與氟桂利嗪組和芎芷鎮(zhèn)痛方低、中劑量組比較,芎芷鎮(zhèn)痛方高劑量組TRPV1平均光密度值明顯減少(P<0.05);芎芷鎮(zhèn)痛方低、中劑量組大鼠TRPV1平均光密度值比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。
圖1 各組大鼠三叉神經節(jié)TRPV1免疫組化染色結果(×100)
表2 各組大鼠三叉神經節(jié)TRPV1平均光密度值比較(x-±s)
偏頭痛是神經內科臨床常見疾病,其具體發(fā)病機制至今尚未清晰,但三叉神經血管學說是目前解釋偏頭痛發(fā)病機制的主流學說,近年來廣受重視。鹽酸氟桂利嗪膠囊能緩解血管痙攣,對血管收縮物質引起的持續(xù)性血管痙攣有持久的抑制作用,尤其對基底動脈和頸內動脈效果更為明顯,并有前庭抑制作用,能增加耳蝸小動脈血流量,改善前庭器官血液循環(huán),從而緩解偏頭痛。
新近研究表明,TRPV1又稱為辣椒素受體,分布于傷害性感受器上,且TRPV1與疼痛密切相關。TRPV1是一種存在于細胞膜和細胞器膜上的非選擇性陽離子通道,對Ca2+具有高通透性[6],屬于瞬時感受器電位通道(transient receptor potential channels,TRPs)家族成員亞型之一。內源性或外源性傷害性刺激通過興奮三叉神經感覺纖維上的TRPV1信號通路,引起Ca2+內流,進而導致三叉神經感覺纖維末梢釋放降鈣素基因相關肽(calcitonin generelated peptide,CGRP)、P物質(substance P,SP)、神經激肽A(neurokinin A,NKA)等神經遞質,引起無菌性神經源性炎癥,繼而產生偏頭痛。TRP通道最早在果蠅的視覺系統中發(fā)現,因突變體果蠅對持續(xù)的光刺激只產生瞬時鋒電位而命名[7]。在哺乳動物中,TRPs包括TRPC、TRPV、TRPM、TRPA、TRPP、TRPML及TRPN七個亞家族[8]。上述7個亞家族又分別包括不同的亞型,其中TRPV家族成員包括6個亞型:TRPV1-V6[9]。目前研究發(fā)現,TRPV1、TRPV2、TRPV3、TRPV4、TRPA1、TRPM8表達于疼痛感受器中,與疼痛相關[10]。1997年,CATERINA M J等[11]首次在大鼠背根神經節(jié)中克隆出TRPV1。TRPV1主要表達于三叉神經節(jié)、背根神經節(jié)、淋巴結神經節(jié)的中、小型傷害感受器神經元中[12]。TRPV1在炎性痛、神經痛、癌性痛等疼痛疾病中發(fā)揮重要作用。TRPV1可被內源性或外源性刺激激活,內源性激活劑包括酸(pH<5.9)、熱刺激(>43 ℃)、一氧化氮(NO)、Ca2+、Mg2+、花生四烯酸及其代謝物等,外源性激活劑包括辣椒素及其類似物、大蒜素、大麻素樣物質、吳茱萸堿等。TRPV1被激活后,細胞外大量Ca2+流入胞內,伴有少量的K+、Na+、Mg2+等內流,導致動作電位產生并誘發(fā)信號傳導,繼而引發(fā)疼痛。YOSHIDA T等[13]研究發(fā)現,NO可通過S-硝基化半胱氨酸途徑進一步激活TRPV1。隨著對TRPV1的深入研究,研究者研發(fā)相關藥物以阻斷TRPV1離子通道為靶點,達到緩解疼痛的目的,TRPV1拮抗劑如氯丙嗪(chlorpromazine,CPZ)、釕紅(ruthenium red,RR)、碘化樹膠脂毒素(I-RTX)[14],具有一定的臨床應用價值,但其多存在引起體溫過高等不良反應。
偏頭痛可歸屬于中醫(yī)學“頭痛”“首風”“頭風”“腦風”“厥逆頭痛”“偏頭風”等范疇。符為民教授認為,偏頭痛病理因素雖與風、火、痰、瘀、虛有關,但偏頭痛患者病程較長,纏綿難愈,久病入絡,久病必瘀,各種致病因素均可導致脈絡阻滯不通,產生瘀血,而瘀血的產生則進一步加重頭痛的程度。此外,許多偏頭痛患者合并有緊張、焦慮、抑郁等狀態(tài),致使肝郁氣滯,久則導致氣血運行障礙,脈絡不通,產生瘀血。因此,符老指出瘀血阻絡是偏頭痛的主要病機,且貫穿于疾病始終,并自擬芎芷鎮(zhèn)痛方治療本病。方中川芎行氣解郁、祛風除濕、化瘀止痛;白芷祛風燥濕、消腫、止痛;當歸補血、活血、調經止痛;僵蠶化痰散結、息風止痙、祛風止痛;全蝎息風止痙、通絡止痛、散結攻毒;地龍清熱息風、活血通絡。臨床發(fā)現此方可降低偏頭痛發(fā)作頻率、持續(xù)時間,并可降低遠期復發(fā)率,療效顯著[15]?,F代藥理研究表明,川芎和當歸的主要成分阿魏酸,白芷的主要成分歐前胡素,均具有抗炎癥和抗氧化的作用[16-17]。草酸銨是僵蠶的主要成分,具有抗凝血的作用[18]。蝎毒是全蝎的毒性物質機制,主要包含透明質酸酶等,具有鎮(zhèn)痛和溶栓的作用[19]。地龍的主要成分有多肽和微量元素,地龍的醇提取物可以發(fā)揮抗炎鎮(zhèn)痛的作用[20]。這些研究說明芎芷鎮(zhèn)痛方的藥效發(fā)揮與抑制機體炎癥發(fā)生密切相關。
本研究結果表明,模型組、氟桂利嗪組和芎芷鎮(zhèn)痛方各劑量組在造模成功后即出現前肢頻繁撓頭現象,說明硝酸甘油可引發(fā)偏頭痛,引起大鼠撓頭次數增加,且在30~60 min內撓頭次數達最高值,60 min后各組大鼠撓頭次數逐漸減少。鹽酸氟桂利嗪膠囊和芎芷鎮(zhèn)痛方各劑量對偏頭痛大鼠的行為學癥狀均有改善作用,其中芎芷鎮(zhèn)痛方各劑量的改善作用優(yōu)于鹽酸氟桂利嗪膠囊,且以芎芷鎮(zhèn)痛方高劑量改善作用最佳。
造模大鼠三叉神經節(jié)TRPV1表達均明顯高于空白組,說明硝酸甘油可增加TRPV1表達,產生偏頭痛。各給藥組大鼠TRPV1表達較模型組顯著減少,提示芎芷鎮(zhèn)痛方與鹽酸氟桂利嗪膠囊可通過抑制偏頭痛模型大鼠三叉神經節(jié)TRPV1的表達,從而治療偏頭痛,其中芎芷鎮(zhèn)痛方高劑量組TRPV1表達最低,提示芎芷鎮(zhèn)痛方高劑量抑制TRPV1表達的作用最優(yōu)。
綜上,芎芷鎮(zhèn)痛方能顯著減少偏頭痛模型大鼠撓頭次數,改善大鼠的行為學癥狀,降低大鼠三叉神經節(jié)TRPV1的表達,提示芎芷鎮(zhèn)痛方可能是通過抑制三叉神經節(jié)TRPV1的表達,從而治療偏頭痛。在后續(xù)的動物實驗中,可以從抗神經炎癥方面研究芎芷鎮(zhèn)痛方對偏頭痛模型動物客觀指標的改善作用,利用質譜組學技術研究芎芷鎮(zhèn)痛方的主要成分和物質基礎,深入探討并明確芎芷鎮(zhèn)痛方治療偏頭痛的作用機制,進而為芎芷鎮(zhèn)痛方的臨床推廣使用提供客觀的科學依據。