梁起保,鄒玉安,張曉麗,薛茜#,石會(huì)娟,李瑞羽
(1.河北北方學(xué)院,張家口市 075000;2.河北北方學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,張家口市 075000;3.河北張家口市電力物業(yè)管理公司門(mén)診部,張家口市 075000)
康腦液2號(hào)對(duì)腦缺血再灌注大鼠VEGF、Ang-1與微血管密度的影響Δ
梁起保1*,鄒玉安2,張曉麗1,薛茜2#,石會(huì)娟1,李瑞羽3
(1.河北北方學(xué)院,張家口市 075000;2.河北北方學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,張家口市 075000;3.河北張家口市電力物業(yè)管理公司門(mén)診部,張家口市 075000)
目的:研究康腦液2號(hào)對(duì)腦缺血再灌注大鼠血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)、血管生成素-1(Ang-1)與微血管密度(MVD)的影響。方法:180只雄性SD大鼠隨機(jī)均分為正常組、假手術(shù)組、模型組與康腦液2號(hào)高、中、低劑量組。線(xiàn)栓法復(fù)制大鼠右側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞模型。大鼠缺血2h,于再灌注1、3、7、14、21d,免疫組化法檢測(cè)各組大鼠VEGF、Ang-1的表達(dá),HE染色觀察大鼠腦組織病理改變;再灌注21d后免疫熒光法標(biāo)記細(xì)胞膜糖蛋白CD105,觀察新生血管,計(jì)算MVD。結(jié)果:與模型組比較,康腦液2號(hào)高、中、低劑量組病理變化更顯著,VEGF、Ang-1在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)表達(dá)顯著增高,腦梗死周?chē)鷧^(qū)域MVD顯著增大。結(jié)論:康腦液2號(hào)能改善腦缺血再灌注大鼠病理變化,保護(hù)梗死區(qū)域神經(jīng)細(xì)胞,其機(jī)制可能與增加VEGF、Ang-1等促血管新生因子表達(dá)而促進(jìn)腦壞死周?chē)鷧^(qū)域血管新生有關(guān)。
康腦液2號(hào);腦缺血再灌注損傷;血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子;血管生成素-1;微血管密度
腦卒中是臨床常見(jiàn)疾病,在當(dāng)今生活及飲食習(xí)慣的影響下,該病有上升趨勢(shì),是世界范圍內(nèi)主要致死和致殘的疾病之一。腦血管疾病在我國(guó)是位居第三的致死因素,其中缺血性腦血管?。↖schemic cerebrovascular disease,ICVD)可占到56.6%~80%,患者總?cè)藬?shù)可達(dá)500萬(wàn)~600萬(wàn),存活者有高致殘率,高達(dá)約75%[1],故對(duì)ICVD的防治非常重要。本課題組主要通過(guò)研究經(jīng)驗(yàn)方康腦液2號(hào)對(duì)腦缺血再灌注大鼠血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)、血管生成素-1(Ang-1)與微血管密度(MVD)的影響來(lái)探索其對(duì)腦缺血再灌注大鼠的治療機(jī)制,從而為康腦液2號(hào)防治ICVD提供理論依據(jù)。
電腦生物組織包埋機(jī)、電腦生物組織攤烤片機(jī)(浙江金華科迪儀器設(shè)備有限公司);石蠟切片機(jī)、自動(dòng)脫水機(jī)(美國(guó)Thermo公司);BX60型光學(xué)顯微鏡(日本Olympus公司);顯微攝影裝置、E200型熒光顯微鏡(日本Nikon公司)。
康腦液2號(hào)由黃芪、當(dāng)歸、川芎、三七、葛根、地龍、丹參、鉤藤(后下)等藥味組成(藥材購(gòu)于河北北方學(xué)院第一附屬醫(yī)院,經(jīng)河北北方學(xué)院第一附屬醫(yī)院薛茜副主任醫(yī)師鑒定為真品),冷水浸泡過(guò)夜,煎煮2次,濾出藥渣,將2次煎取的藥液混勻,文火分別濃縮成400%、200%、100%康腦液2號(hào)(每1mL分別含生藥4、2、1g),4℃貯藏,備用;多聚甲醛(美國(guó)Sigma公司);大腦中動(dòng)脈阻塞(MCAO)栓線(xiàn)(北京沙東生物技術(shù)有限公司);兔抗大鼠一抗體及相應(yīng)二抗、熒光TRITC標(biāo)記的羊抗兔二抗(武漢博士德生物工程有限公司)。
SPF級(jí)成年SD大鼠180只,♂,體重200~280g,購(gòu)自北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部動(dòng)物中心(動(dòng)物使用許可證號(hào):SCXK(京)2006-0008)。
根據(jù)Longa EZ等[2]改良的方法,線(xiàn)栓經(jīng)右側(cè)頸外動(dòng)脈插線(xiàn)建立右側(cè)MCAO法復(fù)制大腦缺血再灌注模型。
將大鼠隨機(jī)分為正常(等體積生理鹽水)、假手術(shù)(等體積生理鹽水)、模型(等體積生理鹽水)與康腦液2號(hào)高、中、低劑量(28.6、14.3、7.15g·kg-1)組,缺血2h,從手術(shù)后12h開(kāi)始ig給藥,每天1次,直至處死。
于再灌注每個(gè)時(shí)間點(diǎn),取每組6只大鼠,10%水合氯醛(300mg·kg-1)ip麻醉,經(jīng)左心室插管至升主動(dòng)脈,依次灌入生理鹽水150mL、4%多聚甲醛200mL,前肢固定至肢體變硬,開(kāi)顱取腦,于前囟前2mm至前囟后3mm切腦,切塊厚度5mm,置入4%多聚甲醛中固定12~24h,常規(guī)梯度乙醇脫水,二甲苯透明,浸蠟,包埋。切片3μm,HE染色觀察腦梗死后病理變化,采用免疫組化法(S-P二步法,按說(shuō)明操作)檢測(cè)VEGF及Ang-1蛋白表達(dá)。
于再灌注后21d,TRITC標(biāo)記細(xì)胞膜糖蛋白CD105顯示新生血管,簡(jiǎn)要步驟如下:切片脫蠟至水,PBS沖2min×3,室溫5%BSA封閉10min,甩去多余液體,滴加CD105一抗,4℃過(guò)夜,PBS沖3min×3,加TRITC標(biāo)記的二抗(1∶64),37℃1h,PBS沖洗2min×4,裱片,甘油封片。在發(fā)射波長(zhǎng)550nm、濾光波長(zhǎng)620nm熒光顯微鏡下觀察。切片經(jīng)圖像分析儀分析系統(tǒng)處理,參照Weidner N[3]的方法進(jìn)行MVD計(jì)數(shù),每份標(biāo)本均選5個(gè)高倍視野(200×)計(jì)數(shù)微血管數(shù)目,取平均值為該份標(biāo)本的平均微血管數(shù)(MMVC),以MMVC/mm2表示MVD(200×/高倍視野等于0.0426mm2)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用SPSS16.0版本進(jìn)行處理,每組數(shù)據(jù)以±s表示。采用單因素方差分析(ANOVA),組間兩兩比較用SNK法,P<0.05為差異顯著。
光鏡下可見(jiàn)模型組梗死明顯,梗死主要位于基底節(jié)、皮質(zhì)下白質(zhì)和皮層,缺血區(qū)神經(jīng)細(xì)胞明顯減少,殘存神經(jīng)細(xì)胞胞體縮小變性,細(xì)胞核固縮,胞漿濃縮呈深伊紅染色,神經(jīng)元纖維疏松,間質(zhì)水腫明顯,血管減少。康腦液2號(hào)低劑量組可見(jiàn)梗死范圍縮小,水腫程度較輕,神經(jīng)元形態(tài)改變也較輕,胞體完整,突起較清楚,基本保持完整,血管較模型組明顯增多。大鼠腦病理改變見(jiàn)圖1。
圖1 大鼠腦病理改變(HE,×100)A.正常組;B.康腦液2號(hào)低劑量組;C.模型組Fig1 Pathological change of cerebral tissue in rats(HE,×100)A.normal group;B.Kangnao liquidⅡ low dose group;C.model group
VEGF與Ang-1陽(yáng)性表達(dá)可見(jiàn)胞漿呈棕黃色,可表達(dá)于神經(jīng)細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞。正常組和假手術(shù)組表達(dá)較弱,模型組VEGF與Ang-1蛋白表達(dá)顯著增強(qiáng)(P<0.01或
P<0.05)。與模型組比較,康腦液2號(hào)高、中、低劑量組VEGF
與Ang-1表達(dá)顯著增高(P<0.01或P<0.05),VEGF表達(dá)高峰在7d,Ang-1表達(dá)高峰在14d??的X液2號(hào)高、中劑量組顯著高于低劑量組(P<0.05)。大鼠VEGF的表達(dá)結(jié)果見(jiàn)表1、圖
2;大鼠Ang-1的表達(dá)結(jié)果見(jiàn)表2、圖3。
表1 大鼠VEGF的表達(dá)結(jié)果(±s)Tab1 Expression of VEGF in cerebral tissue of rat(s±s)
表1 大鼠VEGF的表達(dá)結(jié)果(±s)Tab1 Expression of VEGF in cerebral tissue of rat(s±s)
與正常組比較:*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較:#P<0.05,##P<0.01vs.normal group:*P<0.05,**P<0.01;vs.model group:#P<0.05,##P<0.01
組別正常組假手術(shù)組模型組康腦液2號(hào)高劑量組康腦液2號(hào)中劑量組康腦液2號(hào)低劑量組21d 5.35±2.785.45±2.4217.11±2.81**22.32±2.33#22.13±2.19#19.20±2.96#VEGF/個(gè)數(shù)n 6666661d 5.34±2.815.86±2.439.23±2.45*10.25±2.3310.36±2.3110.25±2.013d 5.35±2.245.97±1.8816.35±3.18**29.25±4.04##28.96±3.88##22.66±3.32##7d 5.35±2.876.16±2.3232.51±3.54**54.37±4.65##55.09±4.74##48.22±3.09##14d 5.36±2.015.88±1.2920.19±3.21**34.52±4.21##33.82±4.02##30.01±3.89##
陽(yáng)性血管表達(dá)呈紅色。正常組與假手術(shù)組陽(yáng)性血管表達(dá)較少;模型組MVD顯著高于正常組(P<0.01)。與模型組比較,康腦液2號(hào)高、中、低劑量組MVD顯著增高(P<0.01或P<0.05),康腦液2號(hào)高、中劑量組促血管新生能力顯著強(qiáng)于低劑量組(P<0.05)。大鼠腦MVD的比較結(jié)果見(jiàn)表3;大鼠新生血管的表達(dá)見(jiàn)圖4。
圖2 大鼠VEGF的表達(dá)(免疫組化,×400)A.正常組;B.康腦液2號(hào)低劑量組;C.模型組Fig2 Expression of VEGF in cerebral tissue of rats(immunohistochemistry,×400)A.normal group;B.Kangnao liquidⅡ low dose group;C.model group
腦缺血后引起一系列的級(jí)聯(lián)反應(yīng),包括炎癥反應(yīng)、自由基超載、毒性氨基酸釋放等,但歸根結(jié)底無(wú)非是腦缺血缺氧導(dǎo)致,如果能早期恢復(fù)血供則可實(shí)現(xiàn)讓腦組織自己搭橋的夢(mèng)想。臨床工作中早期組織型纖溶酶原激活劑(T-PA)溶栓顯示出較好的臨床效果,證實(shí)了及時(shí)恢復(fù)血供、建立側(cè)枝循環(huán)對(duì)治療腦缺血的重要性。但T-PA溶栓指征苛刻,臨床上適合溶栓的患者非常少,所以開(kāi)發(fā)能促進(jìn)腦缺血周?chē)M織血管新生的藥物成為治療ICVD的重要策略。血管新生是在缺血組織已有的血管床上,內(nèi)皮細(xì)胞以牙生的方式長(zhǎng)出新支,形成血管網(wǎng),使其功能與局部的需要相適應(yīng)的生物學(xué)過(guò)程,主要靠促血管新生因子來(lái)促使其生成。VEGF是迄今發(fā)現(xiàn)最重要的一種促血管生成因子,其一方面能高選擇地促進(jìn)血管內(nèi)皮的有絲分裂,進(jìn)而促進(jìn)血管內(nèi)皮的新生;另一方面,其還能增加血管內(nèi)皮的通透性,使血漿大分子物質(zhì)滲透到血管外的基質(zhì)中,從而為新生的血管提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[4]。Ang-1在血管新生過(guò)程中也發(fā)揮著重大作用,主要機(jī)制如下:(1)使血管內(nèi)皮細(xì)胞趨化、聚集,吸引周?chē)?xì)胞形成新生血管;(2)拮抗內(nèi)皮細(xì)胞凋亡;(3)促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移和形成管狀結(jié)構(gòu),加強(qiáng)VEGF等的血管穩(wěn)定作用;(4)調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞,促進(jìn)血管重塑、成熟,維持血管的完整性和穩(wěn)定性[5]。
表2 大鼠Ang-1的表達(dá)結(jié)果(±s)Tab2 Expression ofAng-1in cerebral tissue of rat(s±s)
表2 大鼠Ang-1的表達(dá)結(jié)果(±s)Tab2 Expression ofAng-1in cerebral tissue of rat(s±s)
與正常組比較:*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較:#P<0.05,##P<0.01vs.normal group:*P<0.05,**P<0.01;vs.model group:#P<0.05,##P<0.01
組別正常組假手術(shù)組模型組康腦液2號(hào)高劑量組康腦液2號(hào)中劑量組康腦液2號(hào)低劑量組Ang-1/個(gè)數(shù)n 6666661d 5.06±3.015.16±2.108.24±2.54*8.26±2.528.36±2.488.25±2.013d 5.05±2.225.17±1.9811.25±3.63**19.96±3.64##19.26±3.69##18.64±3.22##7d 5.05±2.975.16±2.5513.88±3.21**20.08±3.55##20.19±3.64##18.22±3.17##14d 5.08±2.215.18±1.2920.19±5.01**41.54±5.11##40.02±5.12##32.01±4.62##21d 5.06±2.965.15±3.1212.11±3.21**14.21±2.22#14.22±2.28#14.20±2.21#
圖3 大鼠Ang-1的表達(dá)(免疫組化,×400)A.正常組;B.康腦液2號(hào)低劑量組;C.模型組Fig3 Expression of Ang-1in cerebral tissue of rats(immunohistochemistry,×400)A.normal group;B.Kangnao liquidⅡ low dose group;C.model group
表3 大鼠腦MVD的比較結(jié)果(±s,血管數(shù)/mm2)Tab3 Comparison of MVD in cerebral tissue of rat(s±s,MMVC/mm2)
表3 大鼠腦MVD的比較結(jié)果(±s,血管數(shù)/mm2)Tab3 Comparison of MVD in cerebral tissue of rat(s±s,MMVC/mm2)
與正常組比較:*P<0.01;與模型組比較:#P<0.05,##P<0.01vs.normal group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.05,##P<0.01
組別正常組假手術(shù)組模型組康腦液2號(hào)高劑量組康腦液2號(hào)中劑量組康腦液2號(hào)低劑量組n 666666缺血再灌注21d 8.13±0.987.98±1.4338.22±3.25*50.39±4.80##50.20±4.66##44.11±4.24#
圖4 大鼠新生血管的表達(dá)(×100)A.正常組;B.康腦液2號(hào)低劑量組;C.模型組Fig4 Expression of CD105of rats(×100)A.normal group;B.Kangnao liquidⅡ low dose group;C.model group
CD105不與大血管的內(nèi)皮細(xì)胞反應(yīng),但對(duì)新生血管反應(yīng)性強(qiáng),即與“活化”的內(nèi)皮細(xì)胞反應(yīng)性強(qiáng),而對(duì)組織中正常的靜止?fàn)顟B(tài)下的血管內(nèi)皮細(xì)胞反應(yīng)性弱[6]。本研究利用免疫熒光標(biāo)記技術(shù)標(biāo)記CD105,能更好地顯示新生血管,更具有說(shuō)服力。
ICVD屬于中醫(yī)的中風(fēng)范疇,其主要病機(jī)為“素體氣虛,不能行血,以致血瘀”,所以治療原則主要為“益氣活血化瘀”??的X液2號(hào)是臨床使用多年的經(jīng)驗(yàn)方,適合氣虛血瘀患者,由益氣活血的鼻祖方補(bǔ)陽(yáng)還五湯按照現(xiàn)代人的特點(diǎn)化裁而來(lái),由黃芪、當(dāng)歸、川芎、葛根、地龍、三七、丹參、鉤藤等組成。方中君藥以大量黃芪大補(bǔ)脾胃元?dú)猓沟脷馔?,瘀去絡(luò)通,并且活血祛瘀而不傷正;當(dāng)歸善于活血養(yǎng)血,有化瘀而不傷血之妙,并和黃芪1∶5配伍為當(dāng)歸補(bǔ)血湯,充養(yǎng)脈絡(luò),是為臣藥;川芎、葛根、地龍、三七、丹參等助當(dāng)歸活血化瘀,為佐藥;鉤藤、天麻引藥上行,是為使藥,君臣佐使共奏補(bǔ)氣活血化瘀之功。益氣活血法治療缺血再灌注損傷研究較多,嚴(yán)彬等[7]利用補(bǔ)氣活血中藥治療腎缺血再灌注模型大鼠,效果較好。更有田兆華等[8]研究證實(shí),益氣活血代表方補(bǔ)陽(yáng)還五湯能明顯增多缺血腦組織新生血管數(shù)目。其余各單藥對(duì)腦梗死的治療作用也均有研究,有的已經(jīng)在臨床使用,比如川芎、丹參、葛根、三七等。
綜上所述,康腦液2號(hào)能增加MCAO大鼠VEGF、Ang-1的表達(dá),促進(jìn)缺血腦組織血管新生,這可能是康腦液2號(hào)治療ICVD的機(jī)制所在。
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Effects of Kangnao Liquid Ⅱ on VEGF,Ang-1and MVD of Rats with Focal Cerebral Ischemia-reperfusion Injury
LIANG Qi-bao,ZHANG Xiao-li,SHI Hui-juan
(Hebei North University,Zhangjiakou 075000,China)
ZOU Yu-an,XUE Qian
(Dept.of Neurology,The First Affiliated Hospital of Hebei North University,Zhangjiakou 075000,China)
LI Rui-yu
(Outpatient Department of Zhangjiakou Power Estate Management Company of Hebei Province,Zhangjiakou 075000,China)
OBJECTIVE:To investigate the influences of Kangnao liquid Ⅱ on vascular endothelial growth factor(VEGF),angiogenin-1(Ang-1)and MVD in rats with focal cerebral ischemia reperfusion injury.METHODS:180healthy male SD rats were randomly divided into normal group,sham operation group,model group,Kangnao liquid Ⅱ high-dose,medium-dose and low-dose groups.Middle cerebral artery occlusion model was induced using suture method.Pathological changes were detected by HE staining and immunohistochemical method was used to investigate the expression of VEGF and Ang-1in rats on 1d,3d,7d,14d,21d of reperfusion injury after ischemia for 2h.Immunofluorescence labeling method was used to mark neovascular CD105after 21d of reperfusion and calculate MVD.RESULTS:Compared with model group,pathological changes of Kangnao liquidⅡhigh-dose,medium-dose,low-dose groups was better than that of model group.The expressions of VEGF and Ang-1increased at different time points significantly.MVD of cerebral infarction area was significant bigger than that of model group.CONCLUSION:Kangnao liquidⅡcan improve pathological change of rats with cerebral ischemia-reperfusion injury and protect nerve cells of cerebral infarction focus.It may be associated with Kangnao liquidⅡcan increase the expression of VEGF and Ang-1to promote tissue angiogenesis.
Kangnao liquidⅡ;Cerebral ischemia reperfusion injury;Vascular endothelial growth factor;Angiogenin-1;MVD
R285;R97
A
1001-0408(2011)19-1740-04
Δ河北省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究重點(diǎn)課題(20090591)
*碩士研究生。研究方向:缺血性腦血管疾病的用藥。E-mail:liangqibaoyisheng@126.com
#通訊作者:副主任醫(yī)師,副教授。研究方向:缺血性腦血管疾病。E-mail:xueqian6166@163.com
2010-10-17
2011-01-19)