健神利水方對腦出血大鼠水通道蛋白AQP-4表達(dá)的影響

高玉廣 黃德慶 劉泰 何乾超 劉永輝 莫窮澤 張?jiān)? 鄧海霞 黃樹武

【摘 要】 目的： 明確健神利水方對腦出血大鼠水通道蛋白-4（AQP-4）表達(dá)的影響。方法：實(shí)驗(yàn)大鼠分為空白組、假手術(shù)組、模型組、健神利水組，空白組不予任何處理，健神利水組和模型組采用膠原酶制作腦出血大鼠模型，假手術(shù)組以等量生理鹽水代替膠原酶造模，模型組以生理鹽水灌胃，健神利水組給予健神利水方灌胃，取相應(yīng)時間點(diǎn)（6 h、24 h、3 d、7 d）的各組大鼠，斷頭取腦，根據(jù)腦組織干濕重測算腦組織水含量，并采用免疫印跡（Western blot）檢測AQP-4表達(dá)水平，觀察各組大鼠各個時間點(diǎn)AQP-4表達(dá)水平。結(jié)果：①空白組、假手術(shù)組未出現(xiàn)腦組織含水量變化，其余各組腦組織含水量從6h時起均逐漸增多;模型組和健神利水組于3 d時腦組織含水量達(dá)到頂峰。健神利水組6 h、24 h、3 d、7 d時間點(diǎn)腦組織含水量均低于模型組（P<0.05）。②空白組、假手術(shù)組未出現(xiàn)AQP-4上調(diào)，其余各組AQP-4從6 h時起均逐漸升高;模型組和健神利水組于3 d時AQP-4表達(dá)值達(dá)到頂峰。健神利水組6 h、24 h、3 d、7 d時間點(diǎn)AQP-4表達(dá)均低于模型組（P<0.05）。結(jié)論：健神利水方可以減少腦出血大鼠腦組織含水量，可抑制AQP-4表達(dá)。

【關(guān)鍵詞】 腦出血;健神利水方;AQP-4

【中圖分類號】R285.5?? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A??? 【文章編號】1007-8517（2021）05-0017-04

血腦屏障，主要由腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞、基底膜和星形膠質(zhì)細(xì)胞構(gòu)成，存在于腦組織和血液之間的屏障結(jié)構(gòu)。腦出血患者發(fā)生血腦屏障功能異常，內(nèi)環(huán)境紊亂，血液中的多種物質(zhì)進(jìn)入大腦，侵襲大腦組織，血腫周圍水腫在3小時到7天內(nèi)可持續(xù)增加，是腦出血后的重要病理改變[1-3]。因此，保護(hù)血腦屏障功能在腦出血治療中尤為重要。水通道蛋白（Aquaporin， AQP）是疏水性蛋白，其中水通道蛋白4（AQP-4）是腦組織內(nèi)最重要的水通道蛋白，可維持腦內(nèi)水平衡。腦組織里的AQP-4大多數(shù)存在于血腦屏障的星形膠質(zhì)細(xì)胞膜表面，其介導(dǎo)水進(jìn)出腦組織。血腦屏障破壞后，AQP-4表達(dá)異常，腦組織水代謝障礙，引起腦水腫[4-5]。研究[6]表明caveolin-1在腦出血后的表達(dá)發(fā)生了上調(diào)，認(rèn)為caveolin-1在腦出血早期的腦損傷中發(fā)揮的是破壞性的角色，前期研究表明，健神利水方可以減少實(shí)驗(yàn)性腦出血大鼠caveolin-1表達(dá)[7-8]，可以減少腦出血大鼠神經(jīng)功能損害及腦含水量[9]，為了深入研究，本課題擬通過動物實(shí)驗(yàn)，采用膠原酶制作腦出血大鼠模型，模擬腦出血發(fā)展過程，觀察腦含水量和AQP-4表達(dá)水平，同時觀察健神利水方對腦出血大鼠AQP-4表達(dá)的影響，探討健神利水方治療腦出血分子機(jī)制;為腦出血的治療靶點(diǎn)提供證據(jù)，為中醫(yī)藥治療腦出血提供科學(xué)依據(jù)，具體匯報(bào)如下。

1 資料與方法

1.1 動物及實(shí)驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)動物：清潔級健康20月齡雌性SPF級大鼠160只，采購來源于長沙市天勤生物技術(shù)有限公司（許可證號：SCXK湘2019-001）。主要實(shí)驗(yàn)試劑及藥物：AQP-4抗體（Abcam，lot：ab128906），Western blotting 一抗稀釋液（biosharp，lot：70015829），膠原蛋白酶（美國Sigma公司，lot#50190619），內(nèi)參Anti（biosharp，lot：69070015），ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒（biosharp，lot：69070015，BL523A），SDS-PAGE蛋白上樣緩沖液5X（biosharp，lot：69078121c）。健神利水方組方（丹參15 g、茯苓15 g、三七粉3 g、豬苓15 g、澤瀉10 g、白術(shù)10 g、桂枝6 g）[一方藥業(yè)有限公司]。實(shí)驗(yàn)器械：腦立體定位儀（成都儀器廠，ST-4ND），5 μL、100 μL微量注射器，電子分析天平（奧豪斯儀器常州有限公司，型號AR224CN），組織研磨儀（武漢賽維爾生物科技有限公司，型號：KZ-III-F），發(fā)光凝膠成像儀（美國 Alpha公司，型號：fluorChem E）

1.2 研究方法

1.2.1 腦出血大鼠模型 腦出血模型：大鼠術(shù)前4h禁水、禁食，采用10%水合氯醛（10 mL/kg）腹腔注射麻醉大鼠，將大鼠放置于立體定位儀上，保證前囟和后囟在同一水平面，按照Gary等[10]的造模方法，于前囟后1 mm，右側(cè) 3 mm 處（即為右側(cè)尾狀核的位置）鉆一直徑約1 mm 的小孔，使用立體定位儀上的微量注射器進(jìn)針6 mm，在10min內(nèi)注射膠原酶Ⅶ0.5 U，注射結(jié)束后停針5min，緩慢退針。

腦出血模型建立成功的評價：參照Matsushita等的研究[11]，對蘇醒后的大鼠進(jìn)行動物行為學(xué)評定（4分——不能行走;3分——偏向?qū)?cè)傾倒;2分——向癱瘓側(cè)轉(zhuǎn)圈;1分——不能完全伸展對側(cè)前爪;0分——無神經(jīng)損傷癥狀），功能≥2 分的動物表示造模成功，入選本實(shí)驗(yàn)，<2分的被剔除，并補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)動物，達(dá)到各組所需的總數(shù)量。

假手術(shù)模型：以等量生理鹽水代替膠原酶，建立方法同膠原酶腦出血模型。

1.2.2 分組及造模 實(shí)驗(yàn)動物和分組：以人60歲為老年年齡，大鼠對應(yīng)鼠齡則為20個月，取160只取20～22月齡成年雄性SD大鼠，體重300±35g，分別兩次采用SPSS18.0產(chǎn)生隨機(jī)序列。第一次隨機(jī)分出空白組（n=40，不予任何處理）、假手術(shù)組（n=40，注射等劑量生理鹽水）以及腦出血組（n=80，注射膠原酶制備腦出血模型），在腦出血模型建立后再次分別進(jìn)行隨機(jī)分組：A：模型組，B：健神利水組，每組40只，以避免分組后再進(jìn)行造模，從而增加偏倚的風(fēng)險。

1.2.3 干預(yù)方法 造模后，空白組仍不予任何處理，假手術(shù)組予生理鹽水灌胃，模型組予生理鹽水灌胃，健神利水組給予健神利水方灌胃，臨用按《現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)》進(jìn)行換算，每次按380 mg/kg配成新鮮灌胃液，每日2次，持續(xù)7d。

1.2.4 取材及處理 取相應(yīng)時間點(diǎn)6 h、24 h、3 d、7 d的大鼠，麻醉后，開胸，將鈍頭灌注針沿心尖插入主動脈，用止血鉗固定針頭，剪開心耳后，用生理鹽水快速灌注沖洗，持續(xù)到流出沒有血水的液體、大鼠上肢蒼白為止，隨后換4%多聚甲醛溶液進(jìn)行心臟灌注固定，固定時多聚甲醛溶液的速度先快后慢，直至大鼠僵硬如板狀，打開顱腔迅速取腦，再根據(jù)免疫印跡法檢測要求而制作相應(yīng)標(biāo)本以供保存。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 腦組織含水量測定 麻醉大鼠，斷頭處死，迅速取出腦組織，立即稱濕重。將組織放入烘干箱100烘烤24 h再稱干重。按Elliot公式計(jì)算腦組織水含量：腦組織水含量（%）=（濕重-干重）/濕重×100%。

1.3.2 免疫印跡（Western blot）檢測AQP-4的表達(dá)水平 腦組織置 0.5 mL 印跡緩沖液。超聲波勻漿，置于1.5 mL離心管中，電動組織研磨棒進(jìn)行組織研磨，進(jìn)入蛋白裂解液，裂解5分鐘后于4 ℃，1000 rpm，離心10 min，去沉淀組織，留取上清液。測出各樣本的蛋白質(zhì)濃度。然后電泳，分離膠濃度8%，每泳道加入50 μg蛋白樣品。待溴酚藍(lán)到達(dá)分離膠底部后，進(jìn)行轉(zhuǎn)膜。轉(zhuǎn)膜完成后，將PVDF膜后置于含5%脫脂奶封閉液室溫封閉1小時，加入一抗，4 ℃孵育過夜。次日用WB洗滌液洗PVDF膜3次后，加入二抗，室溫孵育1 h。WB洗滌液洗PVDF膜3次后加入3 mL化學(xué)發(fā)光溶液（ECL），隨即進(jìn)行光敏膠片顯像。用Imag J圖像分析系統(tǒng)測定蛋白信號的灰度值，β-Actin作為內(nèi)參蛋白并對蛋白相對表達(dá)量進(jìn)行統(tǒng)一處理。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用統(tǒng)計(jì)軟件MedCalc15.2.2進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，正態(tài)分布的計(jì)量資料，兩組組間比較，采用t檢驗(yàn)，三組組間比較采用方差分析;非正態(tài)分布計(jì)量資料組間比較采用非參數(shù)法，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 研究結(jié)果

2.1 各組腦組織含水量比較 空白組、假手術(shù)組未出現(xiàn)腦組織含水量變化，其余各組腦組織含水量從6 h時起均逐漸增多;模型組和健神利水組于3 d時腦組織含水量達(dá)到頂峰。健神利水組6 h、24 h、3 d、7 d時間點(diǎn)腦組織含水量均低于模型組（P<0.05）。詳細(xì)見表1、圖1。

2.2 各組AQP-4的表達(dá)水平比較 空白組、假手術(shù)組未出現(xiàn)AQP-4上調(diào)，其余各組AQP-4從6 h時均逐漸增高上調(diào);模型組和健神利水組于3 d時AQP-4表達(dá)值達(dá)到頂峰。健神利水組6 h、24 h、3 d、7 d時間點(diǎn)AQP-4表達(dá)低于模型組（P<0.05）。詳細(xì)見表2、圖2、圖3。

3 討論

腦出血是常見的腦血管疾病，常由高血壓所致，腦出血常伴隨出現(xiàn)原發(fā)性血腫，預(yù)后的康復(fù)治療往往與血腫大小及位置相關(guān)，同時腦出血并有腦水腫出現(xiàn)[12]。腦出血屬于中醫(yī)領(lǐng)域的“中風(fēng)”范疇，F(xiàn)ront Pharmacol以及Chin J Integr Med雜志刊登的兩項(xiàng)研究[13-14]表明，中藥通過多靶點(diǎn)、多途徑的方式治療腦出血，改善腦出血的癥狀。廣西名中醫(yī)劉泰教授等基于祖國醫(yī)學(xué)理論、動物實(shí)驗(yàn)、臨床研究結(jié)論，認(rèn)為腦出血主要機(jī)制關(guān)鍵為 “腦內(nèi)蓄血”及“瘀水內(nèi)阻”引起腦失其司知覺，出現(xiàn)偏癱、失語，健神利水方是由經(jīng)方五苓散加三七、丹參化裁而成，該方以君藥澤瀉之甘淡直達(dá)腎與膀胱之所，利水滲濕;臣藥茯苓、豬苓之淡滲助澤瀉增強(qiáng)利水滲濕之功;佐藥白術(shù)、茯苓健脾利水;加三七通脈行瘀，止血不留瘀，丹參養(yǎng)血活血，改善腦循環(huán)，具有溫陽化氣、利水行瘀的作用，適用于腦出血伴腦水腫患者[7，9]。

AQP-4的表達(dá)在腦部水腫區(qū)的明顯增多，因此Previch LE等[4-5]認(rèn)為上調(diào)的AQP-4參與了腦水腫的形成。本項(xiàng)目研究結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)性大鼠在腦出血后腦含水量不斷升高（6 h至3 d時間段），而此時間段的AQP-4的表達(dá)也隨著腦含水量的升高而升高，AQP-4表達(dá)值與腦含水量成正相關(guān)的關(guān)系，也與Previch LE的研究結(jié)果相一致，腦水腫發(fā)生與AQP-4密切相關(guān)。健神利水方可以減少腦出血大鼠神經(jīng)功能損害及腦含水量，在本實(shí)驗(yàn)研究中，健神利水組的各個時間點(diǎn)的腦組織含水量低于模型組，與此同時，健神利水組各個時間點(diǎn)的AQP-4表達(dá)低于模型組，可以得出結(jié)論：健神利水方可以減少腦出血大鼠腦組織含水量，可抑制AQP-4表達(dá)。

AQP-4表達(dá)值與腦含水量關(guān)系密切，原因在于腦組織的AQP-4主要分布于血腦屏障，當(dāng)腦出血發(fā)生后，血腦屏障受損，內(nèi)環(huán)境發(fā)生紊亂，血腫AQP-4大量聚集，周圍產(chǎn)生炎性水液，水通道異常，引起腦水腫，是腦出血后的重要病理基礎(chǔ)[15-16]。本實(shí)驗(yàn)研究表明：腦出血后，腦組織含水量增多，AQP-4表達(dá)增多;健神利水方可以減少腦出血大鼠腦組織含水量，可抑制AQP-4表達(dá)，一方面揭示了腦出血相關(guān)的分子機(jī)制，另一方面也為健神利水方治療腦出血提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

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（收稿日期：2020-09-01 編輯：劉斌）

基金項(xiàng)目：廣西教育廳高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目（2020KY07015）;國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（81860789）;中醫(yī)藥民族醫(yī)藥能力建設(shè)-仙葫院區(qū)急診能力建設(shè)項(xiàng)目。

作者簡介：高玉廣（1987-），男，漢族，碩士，主治醫(yī)師，研究方向?yàn)槲＜敝匕Y的中西醫(yī)結(jié)合臨床、科研和教學(xué)工作。Email：441530192@qq.com

通信作者：黃德慶（1987-），男，漢族，碩士，主治醫(yī)師，研究方向?yàn)槲＜敝匕Y的中西醫(yī)結(jié)合臨床、科研和教學(xué)工作。Email：tcmhdq@163.com