張 蘊,吳羽楠,李鉆芳,林如輝,陶 靜,陳立典
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學,黑龍江 哈爾濱150040;2.福建中醫(yī)藥大學,福建 福州350122)
腦卒中是危害中老年人身體健康的主要疾病之一,目前的發(fā)病率達120 ~180/10 萬,患病率達400 ~700/10 萬。腦卒中后所帶來的各種功能障礙也嚴重的影響了患者的生活質(zhì)量和生命質(zhì)量,其中認知功能障礙較為常見[1],大約26%的卒中患者會導致嚴重的認知障礙[2]。在臨床治療方面,目前主要以改善腦循環(huán)、營養(yǎng)腦細胞并配合康復訓練等手段為主,治療周期長,療效也不明顯[3,4],而電針對卒中后認知功能障礙的治療具有大量的臨床經(jīng)驗和穩(wěn)定的臨床療效,但是缺乏具體的作用機制的研究。本研究觀察針刺經(jīng)驗效穴“神庭”、“百會”兩穴對模型大鼠腦組織抵抗缺血損害的作用,并進一步觀察該方法對大鼠認知功能的改善情況。
由福建中醫(yī)藥大學實驗動物中心提供,許可證為SYXK2012-003,共60 只成年的雄性清潔級SD 大鼠,適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周,自由飲食和飲水,其濕度控制在50% ~70%之間,恒溫22℃,其光照為早8:00 ~晚20:00,體重平均在(270 ±20)g。
儀器:①手術(shù)儀器:剪刀、彎鑷、顯微鑷、顯微剪、動脈血管夾、止血鉗、持針器(唐山先鋒醫(yī)療器械有限公司);②Morris 水迷宮(中國醫(yī)學科學院藥物研究所);③倫牌SDZ-II 電針儀、0.5 寸華佗牌不銹鋼毫針(北京瑞康眾成科技有限公司)。
試劑:10%水合氯醛,碘伏,酒精。
在SPF 級實驗室進行,大鼠稱重后,按照3 ml/kg的劑量,用10%的水合氯醛進行麻醉,四肢和頭部固定,然后將頸部正中的皮膚消毒、備皮、剪開,將頸總動脈徹底暴露,沿著頸總動脈向上分離頸內(nèi)動脈和頸外動脈的主干及分支,結(jié)扎頸內(nèi)、頸外動脈分叉處,血管夾夾住頸內(nèi)動脈分叉處,然后結(jié)扎頸總動脈遠端,并在離結(jié)扎1 ~2 mm 處剪一小口,將線拴插入頸內(nèi)動脈,松開血管夾,其插入的深度大約距頸內(nèi)、外動脈的分叉處18 ~22 mm,最后固定線栓,手術(shù)完成后將其放在木屑中并溫水保溫,密切觀察其變化,2 h 后將線栓緩慢退出。假手術(shù)組僅將動脈分離,然后縫合。
大鼠醒后,參照Longa 法,通過神經(jīng)行為學的評分,判斷造模的情況,將不符合要求的予以剔除。制得模型組、假手術(shù)組、電針組各20 只。
假手術(shù)組和模型組:不予任何治療。給予同等條件的喂養(yǎng)。
電針組:參照大鼠穴位定位參考《實驗針灸學》[5],選取神庭、百會穴進行針刺,采用疏密波,頻率1 ~20 Hz,每次30 min,1 次/日,療程為1 周。
1.5.1 神經(jīng)行為學測試 采用Longa 法對大鼠神經(jīng)行為學進行測試,從造模后第1 天開始,直至第7 天處死,以觀察大鼠運動功能的變化。造模后2 h 拔完魚線,直接進行神經(jīng)行為學的評分,參照Longa 法:①0分,無神經(jīng)缺失的癥狀;②1 分,不能完全伸展對側(cè)前爪;③2 分,向右側(cè)側(cè)轉(zhuǎn)圈;④3 分,向?qū)?cè)傾倒;⑤4分,神經(jīng)缺失癥狀嚴重,不能行走。其中,0 分、4 分判斷為造模未成功,并予以剔除,從造模后第1 天開始,1次/日,進行神經(jīng)行為學的評分(注:每日電針完后進行),直至大鼠處死。
1.5.2 腦梗死體積觀測 采用TTC 染色后觀察大鼠腦梗死體積的變化。TTC 染色:①按照3 ml/kg 的劑量,用10%的水合氯醛進行麻醉;②充分暴露心臟后用生理鹽水進行灌注,直至眼睛發(fā)白;③斷頭取腦,要求速度快并且保持大腦的完整性;④放在專門的腦槽置于-20°冰箱中速凍15 min;⑤切片:第一刀在腦前極與視交叉連線中點處,每隔2 mm 切1 片,共切6片;⑥將切片放入2%TTC 染液中,用錫箔紙蓋住避光,然后放在恒溫37°的水浴鍋中15 min,注意要不時翻動腦片,使之染色均勻[6]。
1.5.3 水迷宮實驗應(yīng)用 利用水迷宮對大鼠進行定位航行實驗、空間探索實驗觀察大鼠行為學、記憶功能變化。
Morris 水迷宮實驗:為了防止大鼠傷口感染,各組大鼠均從造模后第2 天進行測試,每次于電針干預完后進行。水迷宮為一個圓形的水池,直徑120 cm,高度50 cm,主要包括定位航行實驗和空間探索實驗,實驗時將其水溫控制在24 ~28℃之間,水深定在30 cm,水池壁上有4 個等距離點,將其劃分4 個象限。平臺擱置在以上任意象限的中央即可,該平臺的直徑為5 cm,高度28 cm,,距離水面2 cm 即可,水池周邊的光線不宜太亮,不要放置明顯的參照物[7]。
①定位航行實驗(place navigation):通過大鼠逃避潛伏期,判斷其學習記憶的能力,所謂逃避潛伏期是指大鼠在90 s 內(nèi)找到平臺,并在平臺上能停留3 s,如果90 s 內(nèi)沒有完成,則逃避潛伏期的時間按照90 s 計算,然后將其放置平臺10 s,讓其熟悉,通過此方式每天進行2 次訓練,持續(xù)5 天。每次訓練時將其從4 個不同的象限依次放入,每個象限的入睡點固定,間隔5 min,然后計算4 個象限平均潛伏期及平均路程。
②空間探索實驗(spatial probe):通過大鼠穿越平臺區(qū)域的次數(shù),判斷其空間記憶的能力,即在定位航行實驗后的第6 天上午,將平臺撤掉,然后把大鼠放入任意入水點,計算90 s 內(nèi)大鼠經(jīng)過平臺區(qū)的次數(shù)。
1.5.4 跳臺實驗 利用跳臺儀的反應(yīng)箱對大鼠進行跳臺實驗觀察大鼠行為學、記憶功能變化。跳臺實驗在造模后第7 天電針干預完之后,將各組大鼠放入跳臺儀的反應(yīng)箱內(nèi)的銅柵處,使其適應(yīng)3 min,然后接通電源,如果大鼠四肢同時接觸銅柵,此時會遭受電擊(2 s,0.5 mA),大鼠會反射性的向安全平臺區(qū)上跳躍,而當大鼠跳下平臺后會繼續(xù)遭受電擊,計算大鼠在3 min內(nèi)遭受的電擊次數(shù),以此作為判斷大鼠被動學習的能力。該實驗進行完之后將其放回籠中,24 h 之后再將大鼠放置在安全平臺上,測量3 min 內(nèi)大鼠從平臺安全區(qū)跳下的時間,作為大鼠記憶的能力。
采用SPSS17.0 分析軟件,統(tǒng)計描述采用頻數(shù)、均數(shù)、標準差,統(tǒng)計推斷計數(shù)資料3 組之間總體差異的比較采用單因素方差分析,組間均數(shù)兩兩比較方差齊時采用LSD 法,方差不齊采用Dunnelt's T3 法,P <0.05表示統(tǒng)計學具有差異。
表1 電針對動物神經(jīng)行為學評分的影響
從表1 可以看出,結(jié)果顯示模型大鼠的神經(jīng)行為學得分處于較高水平,提示神經(jīng)功能缺陷較為嚴重,而電針組的大鼠行為學得分逐步降低,顯示經(jīng)過電針治療后,大鼠的神經(jīng)功能缺失逐漸恢復,部分功能重建改善,使得分降低。
從圖1 及表2 結(jié)果中可以看到,在電針治療后,大鼠的腦細胞梗死體積正在逐步縮小,相對于模型組,差別有統(tǒng)計學意義。
表2 電針對大鼠腦梗死體積的影響(%)
圖1 大鼠腦梗死體積變化
表3 結(jié)果提示:模型組大鼠所經(jīng)過的路程顯著長于假手術(shù)組,而經(jīng)過治療后,電針組到達目標所需要路程明顯減少,差別有統(tǒng)計學意義(P <0.05)。
注:與假手術(shù)組比較,aP <0.05;與模型組比較,bP <0.05。
表4 各組大鼠每天逃避潛伏期的比較(單位:s)
表4 結(jié)果提示:模型組大鼠逃避潛伏期顯著長于假手術(shù)組,而經(jīng)過治療后,電針組耗時小于模型組,差別有統(tǒng)計學意義(P <0.05)。
表5 大鼠穿過位置的平臺的次數(shù)
表5 結(jié)果顯示在造模后第7 天,撤去平臺,測大鼠在90 s 內(nèi)穿過平臺所在位置的次數(shù),電針組穿過平臺位置的次數(shù)明顯多于模型組,差異具有統(tǒng)計學意義(P <0.05)。
表6 跳臺試驗中電針對大鼠學習和記憶的影響
表6 顯示術(shù)后第7 天電針結(jié)束后進行跳臺實驗,實驗幵始前大鼠放入反應(yīng)籠中適應(yīng)3 min,實驗結(jié)果表現(xiàn)為電針組大鼠遭受電擊次數(shù)明顯少于模型組(P <0.05)。24 h 后測大鼠從平臺安全區(qū)跳下時間,與模型組相比,電針組大鼠跳下平臺的平均潛伏期明顯延長(P <0.05)。
從以上實驗可以看出,模型大鼠在經(jīng)過電針干預后,腦梗死的體積逐步縮小,行為能力和記憶能力都在改善,與模型組相比,各項指標的差別均有顯著性變化(P <0.05)。
本實驗研究用MCAO 模型大鼠,觀察電針神庭、百會對卒中后認知功能障礙大鼠行為學的影響,其中通過神經(jīng)行為學的評分,判斷模型成功與否,其標準是將評分2 分(向右側(cè)轉(zhuǎn)圈)或者3 分(向?qū)?cè)傾倒)的MCAO 大鼠納入研究對象,不符合的予以剔除,針刺治療后,筆者發(fā)現(xiàn)造模后前3 天,電針組與模型組相比,P >0.05,無統(tǒng)計學差異,而電針組、模型組與假手術(shù)組相比,P <0.05,說明模型是比較成功的,而從造模后第4 天,電針組與模型組相比,P <0.05,具有統(tǒng)計學意義,說明電針組使大鼠的神經(jīng)行為學評分降低。
在TTC 染色中,由于TTC(2,3,5-氯化三苯基四氮唑)是脂溶性光敏感復合物,與正常組織中的脫氫酶反應(yīng)而呈紅色,而缺血組織內(nèi)由于脫氫酶活性下降[8],因此會呈現(xiàn)蒼白色,利用這一實驗技術(shù)的原理,可以形象直觀的看見電針是否可以減輕梗死面積,最后經(jīng)過統(tǒng)計分析,可以看見電針組的梗死面積與模型組相比,P <0.05,提示電針神庭、百會可以降低MCAO大鼠的梗死面積,同時,從以上實驗圖片也可以看出MCAO 的模型還是比較成功的。
在與認知相關(guān)的水迷宮實驗中,從大鼠定位航行和空間探索的實驗數(shù)據(jù),可以看見模型組、電針組在游泳路程、平均潛伏期上與假手術(shù)組相比都明顯的延長,說明MCAO 模型的確是影響了大鼠的認知功能,而電針組在游泳路程、平均潛伏期上與模型組相比又有所縮短,并且P <0.05,說明電針的確可以增強卒中后認知功能障礙大鼠的學習和記憶能力,而在大鼠的跳臺實驗中,從大鼠遭受的電擊次數(shù)和跳下平臺的時間也相應(yīng)的得到了驗證,說明電針神庭、百會可以改善MCAO 后大鼠的學習記憶能力。
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