竇思東,黃清豹,陳 艷,許瑞旭,鄢行輝
(福建中醫(yī)藥大學(xué),福州 350122)
DU20模擬振法對MCAO模型大鼠缺血區(qū)GAP-43表達(dá)的影響
竇思東,黃清豹,陳 艷,許瑞旭,鄢行輝*
(福建中醫(yī)藥大學(xué),福州 350122)
目的 觀察“百會”(DU20)模擬振法對局灶性腦缺血大鼠(MCAO)模型中生長相關(guān)蛋白-43(GAP-43)表達(dá)的變化,探討其對腦缺血早期結(jié)構(gòu)可塑性的影響。方法 采用大鼠大腦中動脈栓塞法制成MCAO模型,研究缺血后1、7、14 d缺血區(qū)GAP-43的表達(dá)及振法對其影響。結(jié)果 各組大鼠在不同時(shí)間段GAP-43表達(dá)的比較:1)在造模后第1天,空白對照組和假手術(shù)組與其他3組有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),空白對照組、假手術(shù)組和模型組與電針組、振法組無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);2)第7天,模型組與空白對照組和假手術(shù)組有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),模型組與電針組、振法組有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),空白對照組和假手術(shù)組與電針組、振法組有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);3)第14天,模型組與其他3組有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),空白對照組和假手術(shù)組與電針組、振法組無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);4)在各個(gè)時(shí)段,電針組與振法組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),空白組與假手術(shù)組無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論 “百會”模擬振法可以提高M(jìn)CAO模型大鼠GAP-43在缺血區(qū)的表達(dá),對加快腦缺血早期結(jié)構(gòu)可塑性具有一定的影響。
腦缺血;穴,百會;模擬振法;GAP-43
近20年來,大腦神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的早期可塑性已成為神經(jīng)生物學(xué)研究發(fā)展重要領(lǐng)域[1]。首先,腦的可塑性的含義是指腦神經(jīng)元之間的突觸、相關(guān)蛋白在通過內(nèi)、外環(huán)境的刺激作用下是可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組和功能改變的。神經(jīng)生長相關(guān)蛋白-43(GAP-43)是一種神經(jīng)元特異性磷蛋白,目前的研究表明其是決定神經(jīng)元再生、生長和神經(jīng)結(jié)構(gòu)可塑的內(nèi)在重要因素之一[2]。針灸推拿治療腦缺血療效確切,但其作用機(jī)制特別是對大腦可塑性形成方面的研究有待深入。為此,筆者選擇與大腦早期可塑性關(guān)系密切的GAP-43作為檢測指標(biāo),觀察模擬振法對MCAO模型大鼠的影響,并探索其作用機(jī)制。
1.1 動物及分組 清潔級健康雄性Sprague Dawley大鼠50只,鼠齡2個(gè)月,體質(zhì)量(300±20)g,分籠飼養(yǎng)于普通級鼠類實(shí)驗(yàn)室,空調(diào)調(diào)節(jié)室溫(18±2)℃、濕度50% ~60%,通風(fēng)良好,自由進(jìn)食與飲水,飼料為全價(jià)顆粒飼養(yǎng)[3]。根據(jù)《醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)》中的隨機(jī)分組表,隨機(jī)分為5組:空白(對照)組、假手術(shù)組、模型組、電針治療組、振法治療組,每組各10只。
1.2 模型制作 采用大腦中動脈栓塞法制成局灶性腦缺血(MCAO)模型[3-5],具體方法:實(shí)驗(yàn)大鼠以10%的水合氯醛(0.4 mL/100 g)腹腔麻醉后,仰臥固定于手術(shù)臺上,頸部正中碘酒消毒,乙醇脫碘,在頸部正中切開皮膚及淺筋膜,鈍性分離胸鎖乳突肌與胸骨舌骨肌,暴露頸總動脈(CCA)與迷走神經(jīng),注意保護(hù)頸內(nèi)動脈(ICA)神經(jīng)叢,在頸總動脈近心端穿線結(jié)扎,提起頸總動脈(CCA),在距離頸內(nèi)和頸外動脈(ECA)的分叉處遠(yuǎn)端約3 mm處剪一小口,用制備好的魚線沿頸總動脈插入頸內(nèi)動脈,當(dāng)?shù)竭_(dá)指定長度(18.50±0.50)mm時(shí)結(jié)扎頸內(nèi)動脈,結(jié)扎遠(yuǎn)端,造成左側(cè)大腦中動脈供血區(qū)永久性局灶性缺血;然后進(jìn)行神經(jīng)血管復(fù)位,創(chuàng)口局部撒少許青霉素(約4~6萬u),逐層縫合組織及皮膚。整個(gè)造模過程中保溫在38℃左右,防止大鼠術(shù)中死亡。術(shù)后,動物放回鼠籠中常規(guī)飼養(yǎng)。模型組與治療組制成局灶性腦缺血模型,假手術(shù)組只進(jìn)行雙側(cè)頸總動脈分離即縫合。
1.3 治療方法 空白組、假手術(shù)組和模型組不加任何干預(yù)措施,治療組在造模成功后的次日分別進(jìn)行電針與振法的治療,取督脈百會穴(定位:當(dāng)頭部正中線與兩耳尖連線的交點(diǎn)處)[6],持續(xù)時(shí)間為20 min,1次/d,連續(xù)14 d。各組分別在第1天取3只,第7天取3只和第14天取4只,在治療結(jié)束后進(jìn)行免疫組化法對GAP-43表達(dá)的觀察。
模擬振法組:用振動按摩治療儀(JH3450)(浙江省金華市錦輝實(shí)業(yè)有限公司)進(jìn)行刺激[7],用腦立體定位儀將振動儀固定于百會穴處,輕貼皮膚,強(qiáng)度以大鼠頭部輕微抖動為度,輸出峰值電壓4~6 V,刺激頻率50 Hz。
電針組:采用韓氏穴位神經(jīng)刺激儀(HANSLH202H型)(南京濟(jì)生醫(yī)療科技有限公司),以1寸毫針(0.3 mm×25 mm,蘇州醫(yī)療用品廠生產(chǎn))平刺百會穴0.5寸,采用疏密波,頻率2/15 Hz,強(qiáng)度1 mA,一端電極接在百會穴,一端接在左前肢,強(qiáng)度以頭部和左前肢輕微抖動為度。
1.4 免疫組化 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,稱量大鼠的體質(zhì)量,用10%水合氯醛0.4 mL/100 g腹腔注射麻醉動物,固定于手術(shù)臺,迅速打開胸腔,將灌注針頭迅速插入左心室并進(jìn)入主動脈,用剪刀在右心耳切口,快速灌注生理鹽水大約250 mL,使灌注液體由此切口流出,以流出液體澄清為度。灌注完后迅速打開顱腔取出完整的腦組織,去掉小腦和低位腦干,在缺血區(qū)做連續(xù)冠狀切片,片厚約2 mm,將組織置于4%多聚甲醛液(4℃)中放入冰箱后固定48 h。再石蠟包埋,切片,片厚約8 μm,裱片于預(yù)先涂有多聚賴氨酸的載玻片上,60℃烘箱烤片2~5 h。
1.5 圖像觀察內(nèi)容及方法 圖像分析GAP-43用光學(xué)顯微鏡(生物顯微鏡,Olympus BS-50型,日本Olympus公司生產(chǎn),福建中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合研究院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供)確定GAP-43免疫反應(yīng)產(chǎn)物它們標(biāo)記的部位。應(yīng)用Motican 5000C+Moticmed數(shù)碼顯微圖像采集與分析系統(tǒng)攝片,Motic Images Advanced 6.0醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)測定梗死周圍區(qū)的吸光值(A值),用A值進(jìn)行比較分析,以避免非特異性染色所造成的誤差,每例標(biāo)本被檢各區(qū)測3張切片,求其平均值。
各組大鼠在不同時(shí)間段生長相關(guān)蛋白-43(GAP-43)表達(dá)的比較,見表1,圖1。
表1 各組大鼠不同腦梗死區(qū)皮質(zhì)GAP-43吸光值(A值)的比較(±s,n=10)
表1 各組大鼠不同腦梗死區(qū)皮質(zhì)GAP-43吸光值(A值)的比較(±s,n=10)
注:與空白組比較,#P<0.05,##P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01
組 別 術(shù)后第1天 術(shù)后第7天 術(shù)后第14天空白組 0.33 ±0.03△△ 0.34±0.04△△ 0.32±0.03△假手術(shù)組 0.42 ±0.05## 0.35 ±0.05## 0.34 ±0.04#模型組 2.80 ±0.23## 2.25 ±0.19## 1.74 ±0.05#電針組 2.33 ±0.18## 1.01 ±0.10#△ 0.42±0.03△振法組 2.43 ±0.17## 1.04 ±0.12#△ 0.37±0.04△
圖1 各組大鼠GAP-43表達(dá)比較直方圖
實(shí)驗(yàn)表明,在大鼠腦缺血后,大鼠大腦內(nèi)神經(jīng)生長相關(guān)蛋白-43(GAP-43)表達(dá)明顯提高,第1天假手術(shù)組與其他3組的GAP-43的表達(dá)比較有顯著差異性,從7~14 d,GAP-43表達(dá)逐漸降低,振法組與電針組較模型組有明顯差異。
振法是中醫(yī)推拿的特色手法之一,具有活血祛瘀,通經(jīng)活絡(luò)的作用,是一種臨床應(yīng)用相當(dāng)廣泛的推拿手法[8]。竇思東等[9]研究認(rèn)為“百會”穴模擬振法能有效改善受損腦組織及神經(jīng)細(xì)胞的的電生理活動,從而促進(jìn)腦部的血液循環(huán),改善大腦功能的恢復(fù)。韓廣順[10]認(rèn)為通過振法能有效的促進(jìn)大腦神經(jīng)血管舒縮功能失調(diào)的恢復(fù),進(jìn)而改善腦部的供血。國外研究[11]表明,通過振法能促進(jìn)腦缺血大鼠大腦內(nèi)的NMDA受體、分裂素活化蛋白激酶及一氧化氮合酶神經(jīng)元的表達(dá)等相關(guān)蛋白因子產(chǎn)生影響,從而促進(jìn)了腦的早期結(jié)構(gòu)可塑性。
神經(jīng)生長相關(guān)蛋白-43(GAP-43)是一種神經(jīng)元特異性磷蛋白,通過目前的研究表明其是決定神經(jīng)元再生、生長和神經(jīng)結(jié)構(gòu)可塑的內(nèi)在重要因素之一,研究[2]報(bào)道,在損傷神經(jīng)元內(nèi),GAP-43的表達(dá)影響著神經(jīng)細(xì)胞的再生能力,提示在腦缺血后的一定時(shí)期梗死灶周圍有反應(yīng)性的神經(jīng)結(jié)構(gòu)重組表現(xiàn)。研究[12]表明GAP-43與神經(jīng)再生密切相關(guān),被認(rèn)為是神經(jīng)元生長發(fā)育、重組和可塑性的分子標(biāo)記物;同時(shí)以GAP-43表達(dá)的升高來提示損傷程度,是大腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)可塑性研究的重要指標(biāo)。
實(shí)驗(yàn)證明模擬振法能有效的激發(fā)病變區(qū)域受損傷、冬眠或頓挫導(dǎo)致營養(yǎng)缺失的腦神經(jīng)細(xì)胞,使其病變區(qū)域腦血流灌注或腦缺血再灌注增高,提高損傷區(qū)域神經(jīng)GAP-43的表達(dá),加快修復(fù)大腦損傷的神經(jīng)和結(jié)構(gòu)功能,進(jìn)一步促進(jìn)大腦早期腦結(jié)構(gòu)功能的恢復(fù)。
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DU20 vibration method on expression of GAP-43 in ischemic of MCAO rats
DOU Sidong,HUANG Qingbao,CHEN Yan,XU Ruixu,YAN Xinghui*
(Fujian University of Traditional Chinese Medicine,F(xiàn)uzhou 350122,China)
ObjectiveTo observe the DU20 vibration method in rats with focal cerebral ischemia(MCAO)changes of growth associated protein-43(GAP-43)expression in the model,and discusses the effects of structural plasticity early on cerebral ischemia.MethodsUsing the legal system into MCAO rat model of middle cerebral artery occlusion,ischemia after 1 days,days and 14 days in ischemic area of the expression of GAP-43 and the effects of vibration method.ResultsAll the rats at different time periods of GAP-43 expression in comparison:first days after modeling,control group and sham operation group and the other three groups hadsignificant difference(P <0.01),the blank group,sham operation group and model group and the electroacupuncture group,no vibration method significant difference(P >0.05);the seventh day,model group and blank group and sham operation group have significant difference(P <0.01),there are obvious differences in the model group and the(JA08113 electroacupuncture group,vibration method group(P <0.05),control group and sham operation group and the electroacupuncture group were significantly,vibration method the difference(P <0.05);the fourteenth day,the model group and the other three groups had significant difference(P <0.05),control group and sham operation group and electroacupuncture group,vibration method groups had no significant difference(P >0.05);in each period,the electro acupuncture group and the vibration method group had no significant difference(P >0.05).No blank group and sham operation group were significantly different(P >0.05).Conclusion“Baihui”vibration method can improve the rat MCAO model GAP-43 expression in the ischemic area,to accelerate structural plasticity of early cerebral ischemia has some influence.
cerebral ischemia;point,Baihui,DU20;simulation method of vibration;GAP-43
R245.3
A
2095-6258(2015)04-0680-03
10.13463/j.cnki.cczyy.2015.04.007
福建省教育廳資助課題項(xiàng)目“振法對腦缺血大鼠SEP和早期結(jié)構(gòu)可塑性影響的研究”(JA08113)。
竇思東(1960-),男,副教授,碩士研究生導(dǎo)師,主要從事針灸推拿的基礎(chǔ)與臨床研究。
鄢行輝,男,教授,電話-13328218821,電子信箱-13328218821@163.com
2014-12-15)