常麗萍,張秋燕,韓建科,魏 聰,賈振華,3
(1.河北以嶺醫(yī)藥研究院,國家中醫(yī)藥管理局重點研究室(心腦血管絡(luò)病),2.河北省絡(luò)病重點實驗室,河北石家莊 050035;3.國家中醫(yī)藥管理局中醫(yī)絡(luò)病學重點學科,河北石家莊 050091)
腦血管病已成為危害我國中老年人身體健康的主要疾病。最近調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,在腦血管病患者中缺血性腦卒中占68%[1]。因此,提高缺血性腦卒中的治愈率,降低致殘率,已成為當前一項刻不容緩的重要任務(wù)。腦缺血發(fā)生后機體通過增加受損區(qū)的氧供代償這種破壞性的影響,其中一種重要的機制就是誘導血管新生,但機體的這種反應(yīng)尚不足以改善腦缺血后的神經(jīng)功能康復。中醫(yī)藥在促進腦缺血后微血管新生方面具有優(yōu)勢,可彌補這種不足,促進腦缺血后血管生成,從而有利于神經(jīng)功能的恢復。
1.1實驗動物健康SPF級♂ SD大鼠48只,體質(zhì)量110~140 g,由北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司提供,許可證號:SCXK(京)2006-2009。飼養(yǎng)在河北以嶺醫(yī)藥研究院藥理實驗室,光照12 h/d,溫度20℃ ~23℃,相對濕度40% ~60%。
1.2藥物和試劑通心絡(luò)(Tongxinluo,TXL)超微粉(由人參、水蛭、全蝎、蜈蚣、蟬蛻、赤芍、冰片等組成的棕褐色粉末),0.076 g(生藥)/kg體質(zhì)量,由石家莊以嶺藥業(yè)股份有限公司提供,批號20090430);尼莫地平(拜耳醫(yī)藥保健公司提供,批號H20003010);NO試劑盒(南京建成生物工程研究所,批號20100519);VEGF ELISA試劑盒(上海藍基生物科技有限公司,批號Z1ZFBZAA02);CD31羊抗鼠多克隆抗體(美國Santa Cruz公司提供,批號sc-1506)。
1.3主要儀器SANYO超低溫冰箱(日本三洋公司);SZ-PT解剖顯微鏡(日本OLYMPUS公司);DT-2000電子天平(美國雙杰兄弟(集團)有限公司);XD711酶標儀(上海迅達醫(yī)療器械公司)。
1.4模型制作參照文獻[2],10%水合氯醛腹腔麻醉大鼠,側(cè)臥位,于左側(cè)眼眶后至耳的中點縱形切開皮膚1.5 cm左右,沿顳骨緣剪開顳肌筋膜,完全暴露顳骨的顳鱗和蝶骨大翼,在顴弓上方顳鱗與蝶骨大翼交界處鉆孔,用血管鉗向下方咬骨做3~5mm骨窗,切開硬膜可見橫過嗅束向上行走的大腦中動脈,用11/0號手術(shù)線結(jié)扎大腦中動脈中段。假手術(shù)組大鼠只挑開腦膜,不結(jié)扎血管,于手術(shù)創(chuàng)面撒少許青霉素藥粉,隨后分層縫合肌肉和皮膚,單籠飼養(yǎng)。
1.5動物分組及給藥參照Bederson等[3]方法稍加改進,對大鼠神經(jīng)功能障礙程度進行評分:0分,無任何神經(jīng)功能喪失;1分,右前肢不能充分伸展;2分,提尾時向右環(huán)形或旋轉(zhuǎn)運動;3分,向右轉(zhuǎn)圈,成追尾狀或向右傾倒;4分,不能自然行走或無自發(fā)活動意識障礙者。神經(jīng)功能障礙評分為1~3分的大鼠進行隨機分組,其余予以剔除。分為假手術(shù)組(Sham)、模型組(Model)、通心絡(luò)大劑量組(TXLH)、中劑量組(TXL-M)、小劑量組(TXL-L)、尼莫地平組(Nim)。其中假手術(shù)組和模型組以等體積的生理鹽水灌胃,通心絡(luò)大、中、小劑量組相當于臨床用量的16、8、4 倍,分別以 1.6、0.8、0.4 g·kg-1·d-1灌胃,即 2.4、1.2、0.6 g(生藥)·kg-1·d-1灌胃,尼莫地平組以10 mg·kg-1·d-1,1 次/d 灌胃。各組于給藥14 d后每組處死8只動物進行檢測。
Fig 1 Effects of Tongxinluo on microvascular density CD31in cerebral cortex ischemia area(×400)
1.6觀察指標及檢測方法
1.6.1大腦皮層微血管密度觀察大鼠心臟灌注固定后立即取腦,置于4%多聚甲醛固定48h后,石蠟包埋,于視交叉前緣開始作8 μm厚冠狀切片。SP法CD31免疫組化染色,DAB顯色。
1.6.2血管新生相關(guān)因子檢測
1.6.2.1血清 NO、VEGF檢測 常規(guī)分離血清,ELISA放射免疫方法檢測VEGF含量;硝酸還原酶法檢測NO。實驗操作步驟嚴格按照說明書進行。
1.6.2.2腦組織中VEGF表達的檢測 大鼠心臟灌注固定后立即取腦,置于4%多聚甲醛固定48h后,石蠟包埋,于視交叉前緣開始作8 μm厚冠狀切片。SP法VEGF免疫組化染色,DAB顯色。
1.7統(tǒng)計學處理采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件,進行正態(tài)性檢驗,如正態(tài)分布數(shù)據(jù)用單因素方差分析(One-Way ANOVA),若方差齊,兩兩比較采用最小顯著差法(least significant difference,LSD),若方差不齊則采用Dunnett's T3檢驗行兩兩比較;如不符合正態(tài)分布,則用非參數(shù)檢驗進行統(tǒng)計,所有數(shù)據(jù)均用±s表示。
2.1通心絡(luò)對腦缺血大鼠皮層微血管密度的影響
CD31蛋白陽性表現(xiàn)為棕黃色染色,主要在大腦缺血皮層區(qū)內(nèi)皮細胞、單核細胞及神經(jīng)膠質(zhì)細胞表達。正常腦組織中有少數(shù)散在分布,模型組蛋白表達增強,通心絡(luò)大、中劑量組、尼莫地平組CD31蛋白陽性分布密集且著色明顯,均強于模型組,其中以通心絡(luò)大劑量組為優(yōu)。結(jié)果見Fig 1。
2.2血清NO,VEGF水平檢測結(jié)果與模型組比較,通心絡(luò)大劑量組、通心絡(luò)中劑量組大鼠血清NO水平明顯提高(P<0.05,P<0.01),且通心絡(luò)大劑量組優(yōu)于通心絡(luò)中劑量組(P<0.05);通心絡(luò)大劑量組與通心絡(luò)小劑量組、尼莫地平組比較NO水平明顯提高(P<0.01)。與模型組比較,通心絡(luò)大劑量組大鼠血清VEGF水平明顯提高(P<0.01),通心絡(luò)大劑量組優(yōu)于通心絡(luò)小劑量組和尼莫地平組(P<0.05,P<0.01)。結(jié)果見 Tab 1。
2.3腦組織VEGF蛋白表達結(jié)果VEGF蛋白在腦組織皮層區(qū)神經(jīng)元、血管內(nèi)皮細胞、神經(jīng)膠質(zhì)細胞均陽性表達。正常腦組織僅有少量表達,與模型組相比,通心絡(luò)大劑量組表達明顯加強,其余各用藥組雖然表達有所加強,但差異無顯著性。結(jié)果見Fig 2。
Fig 2 Effects of Tongxinluo on protein expression of VEGF in cerebral cortex ischemia area(×400)
Tab 1 NO/VEGF content of ischemic stroke rats in serum(±s,n=6)
Tab 1 NO/VEGF content of ischemic stroke rats in serum(±s,n=6)
*P <0.05,**P <0.01 vs model group;#P <0.05,##P <0.01 vs TXL-L group;◆◆P <0.01 vs Nim group;△P <0.05 vs TXL-M group
Group NO/μmol·L -1 VEGF/ng·L -1 Sham 23.21 ±3.24 12.91 ±1.77 Model 21.24 ±3.93 14.22 ±1.00 TXL-H 48.07 ±4.20**△##◆◆ 26.23 ±4.80**#◆◆TXL-M 35.57 ±1.70* 19.73 ±1.75 TXL-L 29.76 ±3.41 16.95 ±0.98 Nim 27.70 ±3.21 13.60 ±1.63
有研究表明,腦梗死患者腦組織中血管新生從梗死后3~4 d開始[4],新形成的血管明顯改善缺血區(qū)血流灌注,促進腦缺血后的神經(jīng)功能恢復[5-6],這說明促進缺血區(qū)微血管新生對保護神經(jīng)元具有重要作用,血管新生為腦梗死的治療開辟了一條再血管化的新途徑。
目前發(fā)現(xiàn)血管新生相關(guān)因子很多,其中包括VEGF、NO等成血管因子。VEGF是內(nèi)皮細胞特異性的促有絲分裂原和趨化因子,通過促進內(nèi)皮細胞增殖,加速新生血管的形成。NO是眾多血管生長因子的下游介質(zhì),兩者相互協(xié)調(diào),共同作用。最近Babaei等[7]研究表明來自內(nèi)皮的NO是Ang-1誘導血管生成所必需的,通過NO/cGMP路徑起作用。NO能夠延長內(nèi)皮細胞生命周期,增強內(nèi)皮細胞的增殖和遷移力,具有調(diào)節(jié)血管生成因子,刺激血管生成的作用。存在于腦組織中的NO、VEGF一旦受到缺血、缺氧或炎癥等刺激,開始大量合成并釋放入血,故血清NO、VEGF含量可以有效反映腦組織中NO、VEGF的合成狀態(tài)。應(yīng)用絡(luò)病理論指導血管病變防治研究研制出的創(chuàng)新藥物通心絡(luò)膠囊[8-13]可以保護腦組織毛細血管內(nèi)皮細胞,促進缺血性腦卒中毛細血管新生,改善腦微小循環(huán)障礙,減輕腦水腫,縮小腦梗死面積,改善神經(jīng)功能缺損,抑制其凋亡,初步顯示出具有促進治療性血管新生的作用。本研究結(jié)果顯示通心絡(luò)能夠增加毛細血管密度,升高血清NO,VEGF水平,促進腦組織中VEGF表達,以上結(jié)果提示通心絡(luò)可能通過上調(diào)缺血腦組織中血管生長因子NO、VEGF表達,從而促進腦微血管新生,改善神經(jīng)功能恢復。
[1]饒宜光,池洪珊,黃文繁,等.深圳市社區(qū)人群腦卒中發(fā)病類型的分布特征[J].現(xiàn)代預防醫(yī)學,2007,34(9):1611 -2.
[1]Yi X G,Chi H S,Guang W F,et al.Distribution characteristics of stroke types in urban area in Shenzhen City[J].Modern Preventive Med,2007,34(9):1611-2.
[2]Majid A,He Y Y,Gidday J M,et al.Differences in vulnerability to permanent focal cerebral ischemia among 3 common mouse strains editorial comment[J].Stroke,2000,31(11):2707 -14.
[3]Bederson J B,Pitts L H,Tsuji M,et al.Rat middle cerebral artery occlusion:evaluation of the model and development of a neurologic examination[J].Stroke,1986,17(3):472 -6.
[4]Szpak G M,Lechowicz W,Lewandowska E,et al.Border zone neovascularization in cerebral ischemic infarct[J].Folia Neuropathol,1999,37(4):264 -8.
[5]Zhang Z G,Zhang L,Jiang Q,et al.VEGF enhances angiogenesis and promotes blood-brain barrier leakage in the ischemic brain[J].J Clin Invest,2000,106(7):829 -38.
[6]Wei L,Erinjeri J P,Rovainen C M,et al.Collateral growth and angiogenesis around cortical stroke[J].Srtoke,2001,32(9):2179-84.
[7]Babaei S,Kuliszewka K T,Zhang Q,et al.Angiogenic actions of angiopoietin-1 require endothelium-derived nitric oxide[J].Am J Pathol,2003,162(6):1972 -36.
[8]趙永厚,唐燕紅,聞 名,等.通心絡(luò)對大鼠急性缺血性卒中腦微小循環(huán)障礙的影響[J].上海中醫(yī)藥大學學報,2006,20(3):37-9.
[8]Zhao Y H,Tang Y H,Wen M,et al.Effect of Tongxinluo on cerebral microcirculation disturbance in acute ischemic stroke rats[J].Acta Univ Tradit Med Sin Pharmacol Shanghai,2006,20(3):37-9.
[9]曾麗莉,沈帆霞,陳生弟,等.通心絡(luò)對大鼠腦缺血再灌注損傷細胞凋亡的影響[J].中藥藥理與臨床,2007,23(4):40-2.
[9]Zeng L L,Shen F X,Chen S D,et al.Effect of Tongxinluo on reperfusion injury cell apoptosis in cerebral ischemia rats[J].Pharmacol Clini Chin Mat Med,2007,23(4):40-2.
[10]呂 昀,李學玲,李文戰(zhàn),等.通心絡(luò)對腦梗死大鼠的神經(jīng)保護作用[J].中國實用神經(jīng)疾病雜志,2009,12(15):37-8.
[10]Lü Y,Li X L,Li W Z,et al.Protective effects of Tongxinluo on neurological fanction in cerebral rats infarction[J].Chin J Practical Nervous Dis,2009,12(15):37 -8.
[11]梅愛農(nóng),王 玨,湛彥強,等.通心絡(luò)膠囊對腦梗死大鼠腦皮質(zhì)血管新生和皮層神經(jīng)元凋亡的影響[J].實用醫(yī)學雜志,2006,22(3):267-70.
[11]Mei A N,Wang J,Zhan Y Q,et al.Effect of Tongxinluo Capsule on cerebral infarction rat with cerebral cortex angiogenesis and cortical neurons apoptosis[J].J Practical Med,2006,22(3):267-70.
[12]董為偉,石正洪.通心絡(luò)促腦缺血后血管內(nèi)皮生長因子表達的實驗研究[N].中國醫(yī)學論壇報,2003:13-4.
[12]Dong W W,Shi Z H.Experimental study on vascular endothelial growth factor expression of Tongxinluo after cerebral ischemia[N].China Med Trib,2003:13 -4.
[13]張志慧,吳以嶺.通心絡(luò)對Aβ1-42損傷人腦微血管內(nèi)皮細胞HIF-1α、VEGF 表達的干預作用[J].中國藥理學通報,2010,26(1):124-7.
[13]Zhang Z H,Wu Y L.Regulating effect of Tongxinluo on HIF-1α,VEGF generated by the human brain microvascular endothelial cells induced by β-amyloid1-42[J].Chin Pharmacol Bull,2010,26(1):124-7.