馬 倩 耿 倩 薛 茜 鄒玉安
(河北北方學(xué)院,河北 張家口 075000)
缺血性腦血管病(ICVD)患者總?cè)藬?shù)可達(dá)500萬~600萬,存活者有約75%的高致殘率〔1〕。目前認(rèn)為凋亡是遲發(fā)性腦死亡的主要形式,凋亡在腦缺血再灌注損傷發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮著重要作用。本實(shí)驗(yàn)通過觀察康腦液對腦缺血再灌注(I/R)大鼠的保護(hù)作用,從細(xì)胞凋亡因子Fas、Caspase-3蛋白表達(dá)的角度研究其作用機(jī)制,為臨床用藥提供依據(jù)。
1.1 藥品及試劑 康腦液:由黃芪、丹參、川芎、葛根、鉤藤、三七粉等組成,藥材購于河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院,冷水浸泡30 min,文火煎煮3次,每次15 min,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(每毫升含生藥4 g、2 g、1 g),最后4℃冰箱保存?zhèn)溆?。依達(dá)拉奉注射液,規(guī)格:20 ml/30 mg,批號:061218,南京先聲東元制藥有限公司提供,4%多聚甲醛,購自美國 Sigma公司。兔抗大鼠 Fas、Caspase-3一抗體及相應(yīng)二抗(江蘇鎮(zhèn)江生物技術(shù)有限公司)。
1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 自動脫水機(jī)(美國Thermo),電腦生物組織包埋機(jī)(浙江金華科迪),石蠟切片機(jī)(美國Thermo),電腦生物組織攤烤片機(jī)(浙江金華科迪),光學(xué)顯微鏡(日本OLYMPUSBX60型),顯微攝影裝置(日本NIKON)。
1.3 實(shí)驗(yàn)動物分組及給藥 SPF級雄性SD大鼠126只,體重200~280 g,購自北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部動物中心〔許可證號SCXK(京)2006-0008〕。隨機(jī)分為:假手術(shù)組、模型組、依達(dá)拉奉組(2.7 mg/kg)、康腦液高(24.0 g·kg-1·d-1)、中(12.0 g·kg-1·d-1)、低(6.0 g·kg-1·d-1)劑量組,假手術(shù)組 6 只,其余各組每組24只,術(shù)前7 d開始灌胃給藥,最后一次給藥后60 min實(shí)施腦I/R手術(shù),每天早晨給藥1次,術(shù)后繼續(xù)給藥,直至處死。給藥劑量按大鼠與人體表面積等效劑量折算,假手術(shù)組及模型組灌等體積蒸餾水。采用改良Longa線栓法,制備大鼠右側(cè)大腦中動脈阻塞(MCAO)模型。
1.4 Fas、Caspase-3蛋白檢測 各組大鼠分別于再灌注時間點(diǎn)后取腦,7%水合氯醛(350 mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠,首先用0.9%生理鹽水150 ml心臟灌注,直至沖出的液體變清亮后立即換用4%多聚甲醛心臟灌注固定,大鼠全身僵硬后快速斷頭取腦,從前向后將腦組織分為5等分,切成2~3 mm的腦片,4%多聚甲醛固定液中繼續(xù)固定24 h。常規(guī)梯度乙醇脫水,二甲苯透明,浸蠟,包埋。切片3μm,采用免疫組織化學(xué)(S-P二步法,按說明操作)檢測Fas、Caspase-3蛋白表達(dá)。
1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS17.0進(jìn)行處理,每組數(shù)據(jù)以表示。各指標(biāo)組間比較采用t檢驗(yàn)。
2.1 大鼠腦組織Fas蛋白表達(dá)結(jié)果 光鏡下(×400)在梗死周邊區(qū)隨機(jī)選取5個互不重疊視野,計數(shù)陽性細(xì)胞數(shù)。免疫組化染色顯示,F(xiàn)as主要分布在細(xì)胞質(zhì),著色為棕黃色。與假手術(shù)組比較,模型組Fas蛋白表達(dá)水平均顯著上調(diào)(P<0.01)。與模型組比較,康腦液各組、依達(dá)拉奉組Fas蛋白表達(dá)明顯下降(P <0.01,P <0.05)。見表1,圖1。
2.2 大鼠腦組織Caspase-3蛋白表達(dá)結(jié)果 光鏡下(×400)在梗死周邊區(qū)隨機(jī)選取5個互不重疊視野,計數(shù)陽性細(xì)胞數(shù)。免疫組化染色顯示,Caspase-3主要分布在細(xì)胞質(zhì),著色為棕黃色。與假手術(shù)組比較,模型組Caspase-3蛋白表達(dá)水平均顯著上調(diào)(P<0.01)。與模型組比較,康腦液各組、依達(dá)拉奉組Caspase-3蛋白表達(dá)明顯下降(P<0.01,P<0.05)。見表2,圖2。
表1 各大鼠Fas的表達(dá)結(jié)果(n=6
與假手術(shù)組比較:1)P<0.01;與模型組比較:2)P<0.05,3)P<0.01,下表同
?
表2 各組大鼠Caspase-3的表達(dá)結(jié)果(n=6
表2 各組大鼠Caspase-3的表達(dá)結(jié)果(n=6
?
I/R損傷涉及許多復(fù)雜的級聯(lián)反應(yīng),包括許多環(huán)節(jié),如興奮性氨基酸的毒性作用,細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載、線粒體功能障礙、炎性介質(zhì)的釋放,凋亡基因的表達(dá)等〔2〕。這些因素緊密聯(lián)系,互為因果、最終導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞凋亡或壞死。細(xì)胞凋亡是神經(jīng)元細(xì)胞的主要死亡方式,其中促凋亡因子Fas、Caspase-3的表達(dá)與凋亡關(guān)系密切。Fas參與了腦缺血再灌注的病理生理過程〔3〕。Caspase-3的活化在細(xì)胞凋亡過程中起著關(guān)鍵作用,因此抑制Caspase-3蛋白表達(dá)可阻斷細(xì)胞凋亡的瀑布反應(yīng)。本研究結(jié)果顯示,假手術(shù)組各時間點(diǎn)大鼠Fas和Caspase-3陽性細(xì)胞數(shù)表達(dá)不明顯。在壞死邊緣區(qū),模型組各時間點(diǎn)Fas和Caspase-3細(xì)胞數(shù)不同程度增加??的X液各組能減少梗死灶周邊細(xì)胞Fas和Caspase-3表達(dá),因此可以促進(jìn)神經(jīng)元的恢復(fù)。
從中醫(yī)角度來講腦血管病的主要病機(jī)為“氣虛血瘀”,治療原則應(yīng)以“益氣活血化瘀”為主??的X液為臨床經(jīng)驗(yàn)方,由補(bǔ)陽還五湯化裁而來,由黃芪、丹參、鉤藤、三七粉等組成,具有益氣活血化瘀、清熱平肝、熄風(fēng)定驚的作用。研究證實(shí)益氣活血法〔4,5〕對缺血性腦血管病能夠起到治療作用。張運(yùn)克等〔6〕證實(shí)補(bǔ)陽還五湯能夠抑制細(xì)胞凋亡,從而保護(hù)腦組織。各單藥黃芪〔7〕,鉤藤〔8〕,三七〔9〕等有不同的治療腦梗死的作用,因此研究康腦液的作用機(jī)制給腦血管病患者帶來了希望。
綜上,康腦液通過抑制早期Fas蛋白的表達(dá),進(jìn)而阻斷Caspase-3引起的凋亡瀑布反應(yīng),從而保護(hù)腦組織。
1 Jia Q,Liu LP,Wang YL.Stroke in China〔J〕.Clin Exp Pharmacol Physiol,2010;37(2):259-64.
2 李 涵,陳 萌.腦缺血再灌注損傷后神經(jīng)元損傷機(jī)制的研究進(jìn)展〔J〕.承德醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2007;24(4):413-5.
3 吳 剛,薛榮亮,呂建瑞,等.全腦缺血再灌注后Fas、TNFR1蛋白的表達(dá)與細(xì)胞凋亡的關(guān)系及Bcl-2過度表達(dá)對其的影響〔J〕.南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2011;31(8):1298-303.
4 李 凈,王 鍵,胡建鵬,等.益氣活血法對氣虛血瘀腦缺血再灌注損傷大鼠一氧化氮含量和神經(jīng)細(xì)胞凋亡的影響〔J〕.中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志,2007;13(12):898-900.
5 劉學(xué)源.益氣活血法治療急性缺血性腦血管病的實(shí)驗(yàn)研究〔J〕.中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育,2010;8(15):9-11.
6 張運(yùn)克.補(bǔ)陽還五湯及拆方對腦缺血再灌注SD大鼠模型細(xì)胞凋亡及Bcl-2、Bax蛋白表達(dá)的影響〔J〕.中華中醫(yī)藥雜志,2007;22(6):404-7.
7 任 非,龔淑英,智麗敏,等.黃芪治療缺血性腦損傷的有效性〔J〕.中國臨床康復(fù),2006;10(3):149-51.
8 唐映紅,張淑萍,梁 燕,等.三七總皂苷對大鼠腦缺血再灌注后白細(xì)胞介素21β和其相關(guān)因子及半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶表達(dá)的影響〔J〕.中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報,2007;5(3):328-32.
9 高麗娜,宋 宇,徐 薇,等.鉤藤堿對缺血再灌注誘導(dǎo)大鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞損傷的作用〔J〕.藥學(xué)與臨床研究,2009;17(1):1-4.