趙 寧,陸 琳,楊萬章,林 慧,王碧涵
急性腦梗死(ACI)往往導(dǎo)致患者運(yùn)動(dòng)、感覺、語言、認(rèn)知、吞咽及精神情感障礙。神經(jīng)系統(tǒng)及腦血管損傷后,神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達(dá)會(huì)發(fā)生改變,這些改變與血管及神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性之間有重要關(guān)系。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)作為血管發(fā)生的神經(jīng)營養(yǎng)因子,是促進(jìn)血管新生、重建微循環(huán)所必須,亦同樣具有神經(jīng)保護(hù)和神經(jīng)再生作用[1]。本研究用具有活血化瘀作用的丹參注射液腹腔注射,從改善ACI后微環(huán)境著手,觀察與血管神經(jīng)重塑密切相關(guān)的VEGF表達(dá)和神經(jīng)功能缺損評(píng)分的變化,并探討其可能的機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選取健康成年雄性SD大鼠60只(廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供),8周齡,體重250g~300g。飼養(yǎng)于正常晝夜環(huán)境中,給予標(biāo)準(zhǔn)飼料及飲水。
1.2 腦梗死大鼠模型的制備 大鼠麻醉固定。鈍性分離胸骨舌骨肌、胸骨鎖骨肌、肩胛舌骨肌。鏡下分離暴露左側(cè)頸總動(dòng)脈(CCA)、頸外動(dòng)脈(ECA)、頸內(nèi)動(dòng)脈(ICA),結(jié)扎頸內(nèi)動(dòng)脈的分支翼腭動(dòng)脈(PPA)。電凝ECA的分支-枕動(dòng)脈、甲狀腺上動(dòng)脈、咽升動(dòng)脈、上頜外動(dòng)脈,結(jié)扎并游離ECA的主干。在ECA殘端剪一0.2mm的小口,將線栓插入,為防止尼龍線滑出和出血,將頸外動(dòng)脈的備用絲線系緊 ,然后松開ICA和CCA處的活結(jié)。拉動(dòng)ECA殘端,使ECA與ICA成一條直線,將線栓向ICA插入,待線拴頭端通過ICA與PPA分叉處后,松開PPA處的活結(jié)。繼續(xù)將線栓插入大腦前動(dòng)脈近端,此時(shí)線栓插入深度為(18.5±0.5)mm,并在ICA與PPA分叉處扎緊ICA,分層縫合皮膚。把大鼠放在復(fù)蘇盒內(nèi),待大鼠清醒后單獨(dú)飼養(yǎng),自由攝取水和食物。
1.3 入選標(biāo)準(zhǔn) 大鼠手術(shù)后12h根據(jù)Zeal Longa的5分制評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行神經(jīng)功能學(xué)評(píng)分,1分~3分大鼠入選,成功模型選入實(shí)驗(yàn)研究。
1.4 分組及給藥 入選大鼠先按給藥的方式分為3組:A、B及C組。A組:丹參注射液組;B組:對(duì)照組;C組:假手術(shù)組,每組12只。從造模成功至實(shí)驗(yàn)取材期間每日腹腔注射丹參注射液,0.5mL/次,1次/日,臨床用量:30g生藥/20(mL·d)。丹參注射液臨床等效劑量=30g生藥/日×0.018×5=2.7g生藥/(kg·d)或2mL/(kg·d)。按大鼠體表面積折算丹參注射液等效劑量:250g~300g大鼠的中劑量為0.5mL/d~0.6 mL/d,大劑量為1mL/d~1.2mL/d,小劑量為0.25mL/d~0.3mL/d,此研究中使用中劑量,按分組方案執(zhí)行使用療程。丹參注射液組:從造模成功開始連續(xù)使用丹參注射液腹腔注射,0.5mL/次,1次/日,連用7d。模型對(duì)照組:從造模成功開始連續(xù)使用與丹參注射液等劑量的生理鹽水,連用7d。假手術(shù)組:大鼠入選后不予用藥。
1.5 檢測(cè)指標(biāo)
1.5.1 神經(jīng)功能損傷程度評(píng)分(NSS) 造模完成后1d、3d及7d評(píng)分。評(píng)分范圍0~18分,分?jǐn)?shù)越高表明大鼠的神經(jīng)功能缺損越重。
1.5.2 腦組織VEGF表達(dá) ELISA法檢測(cè):加入100μL配制好的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品和樣品到反應(yīng)孔中,用覆膜蓋好并37℃溫育2 h。棄去孔內(nèi)液體。每孔加檢測(cè)液A 100μL,晃勻后加上覆膜,37℃溫育60min。棄去孔內(nèi)液體并用稀釋好的洗滌液洗板3次。每孔加檢測(cè)液B 100μL,37℃溫育60min。加入90μL底物到每個(gè)反應(yīng)孔。避光,37℃溫育30min。加入50μL終止液到每個(gè)反應(yīng)孔中,立即用酶標(biāo)儀在450nm波長下依序測(cè)量各孔的光密度(OD值)。根據(jù)樣品的OD值由標(biāo)準(zhǔn)曲線查出相應(yīng)的濃度,再乘以稀釋倍數(shù),即為腦組織VEGF濃度。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件,對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn),符合正態(tài)分布多組資料采用單因素方差分析,兩組資料采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);不符合正態(tài)分布者進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化后比較,結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。
2.1 3組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分 在腦梗死后,丹參注射液組和對(duì)照組表現(xiàn)出一致性變化趨勢(shì),均有下降趨勢(shì),假手術(shù)組基本無變化,只作為正常對(duì)照,不做特殊討論。丹參注射液組在3d、7d兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)與對(duì)照組比較,NSS評(píng)分有明顯下降(P<0.01),丹參注射液腹腔注射后能從行為學(xué)上改善大鼠的神經(jīng)功能。詳見表1。
表1 3組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分(±s) 分
表1 3組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分(±s) 分
與對(duì)照組比較,1)P<0.01;與假手術(shù)組比較,2)P<0.01
組別 n 1d 3d 7d丹參注射液組 12 9.25±2.05 4.67±1.831)2) 4.08±1.881)2)對(duì)照組 12 9.33±2.70 7.91±2.022)3) 7.75±1.542)假手術(shù)組 12 0 0 0
2.2 3組大鼠治療后VEGF表達(dá) 在腦梗死后,3組VEGF表達(dá)呈現(xiàn)不一致性變化趨勢(shì),丹參注射液組在3d及7dVEGF濃度高于對(duì)照組及假手術(shù)組,血液中VEGF濃度太低,無法測(cè)定。丹參注射液組與對(duì)照組比較,腦組織VEGF有增高趨勢(shì),提示丹參注射液可上調(diào)ACI后VEGF的表達(dá)(P<0.05);丹參注射液組與假手術(shù)組比較,腦組織VEGF有增高(P<0.05);對(duì)照組與假手術(shù)組比較,對(duì)照組VEGF有增高趨勢(shì),表明ACI后,腦組織VEGF會(huì)應(yīng)激性增高(P<0.05);丹參注射液3d和7d兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)相比,VEGF表達(dá),差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。丹參注射液能延緩ACI后VEGF下調(diào)的時(shí)間,持續(xù)刺激VEGF的高表達(dá),對(duì)于促進(jìn)神經(jīng)及血管的修復(fù)有積極的意義。詳見表2。
表2 3組腦組織VEGF表達(dá)(±s) pg/mL
表2 3組腦組織VEGF表達(dá)(±s) pg/mL
與對(duì)照組比較,1)P<0.05;與假手術(shù)組比較,2)P<0.05
組別 n 3d 7d丹參注射液組 12 230.34±59.391)2) 264.30±55.911)對(duì)照組 12 179.73±35.282) 194.24±30.92假手術(shù)組 12 142.19±28.56 142.19±28.56
急性腦梗死后神經(jīng)功能缺損的本質(zhì)是中樞神經(jīng)細(xì)胞的壞死,一般認(rèn)為中樞神經(jīng)細(xì)胞是終末分化細(xì)胞,缺乏再生能力。腦梗死后,除損傷區(qū)域的神經(jīng)組織直接受損外,由此導(dǎo)致的繼發(fā)性動(dòng)力性損傷也很重要。祖國醫(yī)學(xué)認(rèn)為急性腦梗死屬于“中風(fēng)”的范疇,無論從病因病機(jī)分析,都存在“瘀血阻絡(luò)”的因素,因此活血通絡(luò)對(duì)于急性腦梗死的治療尤為重要。而丹參注射液的作用主要著眼于“活血化瘀”這個(gè)環(huán)節(jié),這也為本實(shí)驗(yàn)提供了客觀的理論依據(jù)。
既往的研究已證實(shí),VEGF是一種多效性血管生長因子,具有促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖,提高血管通透性等生物學(xué)特性,在缺血的腦組織中對(duì)于神經(jīng)血管重塑發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。一方面VEGF能夠促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞分裂增生遷移、增強(qiáng)毛細(xì)血管的通透性、增加腦血流[2]、具有強(qiáng)效的抗炎、抗凋亡[3]以及免疫抑制特性的作用[4];另一方面VEGF及其受體還是一種獨(dú)立的神經(jīng)保護(hù)因子,對(duì)神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞有保護(hù)效應(yīng)[5],可以增強(qiáng)神經(jīng)前體細(xì)胞的募集及增殖作用,能夠直接促進(jìn)損傷后的大腦皮層神經(jīng)元再生、突觸重塑以及健側(cè)皮質(zhì)延髓束長距離軸突的再生[6]。因此,VEGF的血管修復(fù)性、親神經(jīng)性及神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)性,成為聯(lián)系血管生成和神經(jīng)再生中最重要的“樞紐”。
丹參為唇形科植物,味苦,性微寒。具有活血祛瘀、養(yǎng)血安神、調(diào)經(jīng)止痛、涼血消癰的功效。丹參的有效成分主要分為脂溶性和水溶性兩大類。丹參注射液屬于水溶性藥物,以酚性酸類化合物為主。藥理研究表明丹參注射液中的單體成分丹酚酸B可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞分泌某些細(xì)胞因子,并促進(jìn)毛細(xì)血管的形成[7],丹酚酸B的代謝產(chǎn)物SMND-309可通過激活EPO受體/STAT3信號(hào)通路上調(diào)VEGF的表達(dá)促進(jìn)血管的發(fā)生[8],丹參注射液中其他單體成分如丹參酮、丹參素均能促進(jìn)干細(xì)胞向神經(jīng)元巢蛋白及絲蛋白方向分化[9,10],分化過程中可產(chǎn)生與細(xì)胞生長相關(guān)的神經(jīng)營養(yǎng)因子,如VEGF、IGF及BFGF等,這些細(xì)胞因子可通過自分泌或旁分泌的方式,刺激局部血管和神經(jīng)元細(xì)胞的增生,抑制缺血區(qū)神經(jīng)元細(xì)胞凋亡,在改善神經(jīng)缺損功能方面起著十分重要的作用。另外,丹參注射液自身還能促進(jìn)心肌梗死大鼠缺血心肌VEGF、BFGF及PDGF-B蛋白的表達(dá)[11],發(fā)揮促血管新生及腦保護(hù)的作用。
本實(shí)驗(yàn)丹參注射液組中大鼠腦組織VEGF在3d和7d兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)均呈高表達(dá)、NSS評(píng)分下調(diào),與對(duì)照組、模型組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,丹參注射液在急性腦梗死大鼠模型中,可促進(jìn)大鼠腦組織中VEGF的分泌,改善大鼠神經(jīng)行為學(xué)的功能,丹參注射液可通過上調(diào)VEGF的水平,優(yōu)化局部的微環(huán)境,而局部VEGF的持續(xù)增多,又可能特異性作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞(包括神經(jīng)元、星型膠質(zhì)細(xì)胞及少突膠質(zhì)細(xì)胞)促進(jìn)血管及神經(jīng)的共同修復(fù)[1],對(duì)于加強(qiáng)血管發(fā)生及神經(jīng)重塑的聯(lián)系有積極作用,具有進(jìn)一步的研究價(jià)值。
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