针刺对短暂性脑缺血发作大鼠神经元凋亡、腺苷水平的影响
张 军1 刘 敏1 唐 伟1 王 威2▲
1.大连大学附属新华医院神经内科,辽宁大连 116021;2.大连大学附属中山医院康复科,辽宁大连 116001
[摘要]目的 探讨针刺对短暂性脑缺血(TIA)发作大鼠神经元凋亡、腺苷水平的影响。方法 Wistar雄性大鼠32只,随机分为4组,分别为:正常对照组(8只)、假手术组(8只)、模型组(8只)、针刺组(8只)。全脑缺血TIA大鼠模型利用4血管阻断法建立。针刺组造模后给予电针治疗,其余三组不给予任何治疗,术后1周后取材。原位末端标记法(TUNEL)染色检测大脑皮质、海马CA1区神经元凋亡,分光光度计测定大脑皮质、海马区腺苷含量。结果 神经元凋亡:模型组 CA1 区、大脑皮质为(36.44±8.96)、(36.94±8.77)个/mm3,高于针刺组的(18.52±6.32)、(20.11±6.70)个/mm2,差异有统计学意义(P<0.05)。正常对照组(11.54±2.68)、(10.23±3.19)个/mm2、假手术组(13.98±5.47)、(11.63±4.55)个/mm2均低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。 腺苷含量:模型组 CA1区、大脑皮质为(0.139±0.016)、(0.140±0.017)μmol/L mg,低于针刺组(0.176±0.004)、(0.178±0.006)μmol/L mg,差异有统计学意义(P<0.05)。正常对照组[(0.038±0.006)、(0.039±0.009)μmol/L mg]、假手术组[(0.037±0.006)、(0.038±0.005)μmol/L mg]均低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 针刺可以抑制TIA发作模型大鼠神经元凋亡,增加内源性腺苷含量。
[关键词]短暂性脑缺血发作;针灸疗法;细胞凋亡;腺苷
[中图分类号]R246
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2018)9(c)-0032-03
[基金项目]辽宁省大连市中医药相关科学研究计划项目(大卫办发[2016]133号)
[作者简介]张军(1984-),男,辽宁大连人,副主任医师,主要从事急性脑血管病防治
▲通讯作者:王威(1979-),女,辽宁大连人,主任医师,主要从事针灸治疗脑血管病后遗症
Effect of acupuncture on neuronal apoptosis and adenosine level in rats with transient ischemic attack
ZHANG Jun1LIU Min1TANG Wei1WANG Wei2▲
1.Department of Neurology,Affiliated Xinhua Hospital of Dalian University,Liaoning Province,Dalian 116021,China;2.Department of Rehabilitation,Affiliated Zhongshan Hospital of Dalian University,Liaoning Province,Dalian 116001,China
[Abstract]Objective To study the effect of acupuncture on apoptosis and adenosine level of neurons in rats with transient ischemic attack(TIA).Methods 32 male Wistar rats are randomly divided into 4 groups,normal control group(8 rats),sham-operation group(8 rats),model group(8 rats),acupuncture group(8 rats).Global cerebral ischemia TIA rat model was established by four-vessel occlusion.The acupuncture group was adminstered with electro acupuncture therapy and other 3 groups without any other treatment,to sample 1 week after surgery.By the TUNEL dyeing test(In situ terminal labeling)to detect the Neuron apoptosis in cerebral cortex and hippocampus CA1 area,and determine Adenosine content in cerebral cortex and hippocampus area by spectrophotometer.Results The neuronal apoptosis in the CA1 area and cerebral cortex of the model group were (36.44±8.96),(36.94±8.77)single/mm2higher than that of the acupuncture group (18.52±6.32),(20.11±6.70)single/mm2 with significant difference(P<0.05).As for normal control group and the sham operation group,the values were(13.98±5.47),(11.63±4.55)single/mm2 both lower than that of model group,with statistical difference (P<0.05).Adenosine content: the CA1 area and cerebral cortex of the model group were(0.139±0.016)and(0.140±0.017)μmol/L mg,lower than that of the acupuncture group(0.176±0.004)(0.178±0.006)μmol/L mg,with statistical difference(P<0.05).As for normal control group(0.038±0.006),(0.039±0.009)μmol/L mg and the sham operation group(0.037±0.006),(0.038±0.005)μmol/L mg were lower than the model group,and the difference was statistically significant(P<0.05).Conclusion Acupuncture can inhibit the apoptosis of neurons in TIA rats and increase the content of endogenous adenosine in them.
[Key words]Transient ischemic attack;Acupuncture therapy;Apoptosis;Adenosine
短暂性脑缺血(TIA)发作又称小中风,为急性脑梗死先兆[1]。TIA发作尽管持续时间短,但仍具有一定脑损害,研究发现存在细胞毒性水肿。有研究表明,针刺对TIA发作有一定疗效,但机制不明[2-3]。细胞凋亡(apoptosis)又称细胞程序性死亡,是TIA发作脑损伤的一种方式。腺苷是一种遍布人体细胞的内源性核苷,有一定的脑保护作用[4]。目前治疗TIA发作,预防缺血脑卒中主要为口服抗血小板药物,但这些药物有的患者不能够耐受,针灸自古以来就用来预防疾病,又称“针灸治未病”,用来预防中风[5]。本研究利用全脑缺血TIA动物模型,探讨针刺对TIA发作模型大鼠神经元凋亡、腺苷水平的影响,为针刺治疗TIA发作,预防进展为脑梗死提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物与分组
雄性SD大鼠购自大连医科大学实验动物中心(合格证编号为 SY(辽)2014101),SPF 级,体重(240±30)g,随机分为4组,每组8只,分别为正常对照组、假手术组、模型组、针刺组,实验处置提交动物伦理委员会,符合小动物伦理标准。
1.2 主要仪器及试剂
一次性无菌针灸针(苏州顺通医疗器械有限公司,批号:20150820),KWD-808Ⅱ型脉冲电疗仪(武进长城医疗器械有限公司,批号:20140232);原位末端凋亡检测试剂盒(北京嘉美纽诺生物科技有限,批号:20140507)。
1.3 模型制作方法
参考李军杰等[6]方法建立TIA大鼠模型。
1.4 实验各组干预方法
正常对照组不给任何干预。假手术组:只进行模型组手术操作步骤,不发生缺血。模型组:按模型制作方法造模。针刺组:造模后24 h后给予针刺治疗。取穴百会,曲池(双侧),足三里(双侧)。双侧“足三里”“曲池”穴连接电疗仪,频率1 Hz,电压2 V,针刺1次/d,时间30 min,治疗7 d断头取脑。
1.5 实验取材
一侧大脑置于冰台上,分离出皮层与海马,立即放入液氮中冻存,整个过程在0℃条件下进行,时间控制在2 min内。另一侧大脑迅速放入-80℃冻存,用切刀前额极向后至枕极平分为5等份,取含有海马、皮质脑片。
1.6 TUNEL法检测细胞凋亡
将冰冻组织切片置10%中性甲醛中固定,切片上滴加54 μl TdT酶反应液,置湿盒中于37℃反应1 h,滴加过氧化物酶标记的抗体,DAB显色,复染,用二甲苯脱水,封片、干燥,在光学显微镜下观察并记录实验结果.显微镜组成的图像处理系统上,测定每组每只大鼠大脑皮质、海马CA1区凋亡阳性细胞密度(个/mm2)。
1.7 腺苷测定
从液氮中取出大脑皮质与海马组织,称重,制备成脑组织匀浆,离心吸取上清液用5 mol/L K2CO3溶液中和呈pH 7.4于2℃,14 000 r/min离心25 min,吸取上清液,加入1/2体积含3 mmol/L K2HPO4及3 mmol/L EDTA的Tris-HCl缓冲液,摇匀,分光光度计测定,得到吸光值变化(△E292)的曲线,根据标准曲线即可测出脑组织腺苷的含量(μmol/L mg)。
1.8 统计学方法
使用SPSS 20.0软件包进行统计分析,所有数据均以均数±标准差(±s)表示,采用多因素方差分析,两两比较采用LSD检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 四组凋亡阳性细胞数的比较
模型组CA1区、大脑皮质凋亡阳性细胞数高于针刺组,差异有统计学意义(P<0.05)。正常对照组、假手术组均低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)(表 1)。
表1 四组凋亡阳性细胞数的比较(个/mm2

 
与针刺组比较,*P<0.05;与模型组比较,#P<0.05
2.2 四组脑组织腺苷含量的比较
模型组CA1区、大脑皮质腺苷含量低于针刺组,差异有统计学意义(P<0.05)。正常对照组、假手术组均低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)(表2)。
表2 四组脑组织腺苷含量的比较(μmol/L,±s)

 
与针刺组比较,*P<0.05;与模型组比较,#P<0.05
3 讨论
TIA与中医的“小中风”相似。主要病机为气虚血瘀,肝阳上亢,痰湿阻络,脑络瘀阻[7]。现代医学认为主要与高血压病,糖尿病,高脂血症,肥胖等因素致脑动脉硬化有关。TIA有1/3进展为脑梗死。“针灸治未病”古来有之,是中医基础理论主要的组成部分,早在《内经》就有强调预防疾病的观点[8]。高武在《针灸聚英》中称此为“逆针灸”[9]。就是在发病前给予针灸,而预防疾病发生。中医认为针灸可以激发经络之气,扶助正气,祛除邪气[10]。正气存内,邪不可干,可提高机体抵御各种致病因子的能力,可用于预防中风、感冒、提高机体免疫力等,从而达到防止疾病的发生、发展,保健延年的目的[11]。但作用机制尚不明,本研究将进一步深入探讨。
本研究选取百会穴位于头顶正中线与两耳尖连线的交叉处,穴居巅顶,贯达全身,联系脑部,是调节大脑功能的要穴。头为诸阳之会,百脉之宗,而百会穴则为各经脉气会聚之处。曲池属于手阳明大肠经之合穴,出自《灵枢·本输》。此腧穴在肘横纹外侧端,有清热解表、疏经通络的作用;足三里穴,是“足阳明胃经”的主要穴位之一,位于小腿外侧,具有调理脾胃功效,治下肢痿痹。《灵枢》邪在脾胃,则病肌肉痛,足三里有强壮作用,为保健要穴[12]。这是本研究选取穴位的依据。
TIA反复多次缺血可诱发细胞凋亡,是因为缺血诱发了凋亡相关基因的突变,致局部神经元发生凋亡。本实验观察各组大脑皮质、海马CA1区神经元凋亡,模型组可见较多凋亡阳性细胞,提示TIA可诱发细胞凋亡,而正常对照组、假手术组凋亡阳性细胞少许。针刺组较模型组凋亡阳性细胞明显减少,提示针刺可抑制神经元凋亡,可能是针刺发挥脑保护作用途径之一,其机制可能涉及凋亡相关性基因表达[13-14],有待进一步探讨。
腺苷是机体在缺血缺氧时高能磷酸盐分解产生的一种内源性核苷。脑缺血细胞外液腺苷含量增高,为机体保护性反应,有一定脑保护作用[15]。假手术组与正常对照组脑组织腺苷含量差异无统计学意义(P>0.05),模型组脑组织腺苷含量高于假手术组、正常对照组,提示脑缺血后,可诱发内源性腺苷含量增高,可能为机体的保护机制,针刺组较模型组腺苷含量明显增高。本实验结果提示,针刺可使缺血脑组织腺苷含量增高,针刺脑保护机制与腺苷有着极为密切关系,增强内源性腺苷含量很可能是针刺脑保护作用机制之一。
[参考文献]
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(收稿日期:2018-07-10
本文编辑:崔建中)