郭 森,魏 萌,楊松鶴,喬躍兵、2
(1.承德醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)教研室,河北承德 067000;2.滄州醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校)
針剌是中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)特有的一種治療手段,大量臨床和實(shí)驗(yàn)研究都已證明,針刺可通過抑制炎性反應(yīng)、減輕氧化應(yīng)激損傷、減少細(xì)胞凋亡、促進(jìn)腦血管再生等途徑保護(hù)神經(jīng)元[1-3]。也有研究指出[4],電針刺激“四白”穴可以誘發(fā)大鼠三叉神經(jīng)脊束核神經(jīng)元中有衣小泡的產(chǎn)生,有衣小泡在神經(jīng)元發(fā)育及對(duì)抗損傷的過程中都發(fā)揮了重要作用[5-6],但作用機(jī)制仍不明確。本研究通過觀察針刺腦缺血大鼠“四白”穴后三叉神經(jīng)脊束核中鈣通道Cav1.3蛋白表達(dá)的變化和神經(jīng)元的凋亡情況,探討腦損傷后電針作用的可能機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 Wistar大鼠,雄性,200g-220g。36只大鼠隨機(jī)分為3組,針刺組、缺血對(duì)照組和假手術(shù)組,每組12只。針刺組和缺血對(duì)照組大鼠阻斷左側(cè)頸總動(dòng)脈和雙側(cè)椎動(dòng)脈建立模型,假手術(shù)組只暴露相應(yīng)動(dòng)脈不予阻斷;針刺組大鼠于阻斷血管24h后給予針刺處理。
1.2 主要設(shè)備及試劑 G6805-2A型電針治療儀(上海華誼醫(yī)用儀器廠),H7650透射電子顯微鏡(日本日立公司),冰凍切片機(jī)(美國Thermo Scientific公司);兔源性抗Cav1.3抗體(美國Abcam公司),TUNEL試劑盒(瑞士羅氏公司)。
1.3 大鼠慢性腦缺血模型的制備 大鼠用10%水合氯醛腹腔注射麻醉(300mg/kg),仰位固定,頸部正中切口,暴露左側(cè)頸總動(dòng)脈并結(jié)扎切斷;大鼠俯位固定,頸部后正中線切口,暴露第一頸椎橫突孔,電凝雙側(cè)椎動(dòng)脈。
1.4 大鼠針刺方法 針刺組大鼠于阻斷血管24h后給予針刺處理。于大鼠第二排剛髭中間處[6](相當(dāng)于人的“四白”穴)刺入電針,接通電針治療儀,選擇疏密波(40Hz/s,輸出電壓5V),連續(xù)針刺3h,1次/天,針刺15天。
1.5 標(biāo)本的采集及指標(biāo)檢測 每組12只大鼠,隨機(jī)選取其中的6只用于制作光鏡標(biāo)本,其余6只用于制作電鏡標(biāo)本。
1.5.1 光鏡標(biāo)本的采集及指標(biāo)檢測:大鼠于腹腔內(nèi)注射10%水合氯醛麻醉(300mg/kg),4%多聚甲醛400ml固定,取出第四腦室底髓紋至枕骨大孔部分的腦組織,后固定過夜,30%蔗糖浸至下沉后行冠狀切面冷凍切片(厚20μm)。
⑴免疫組織化學(xué)染色:采用免疫組織化學(xué)染色法檢測鈣通道Cav1.3蛋白的表達(dá),一抗工作濃度1:200,DAB顯色,以神經(jīng)元胞質(zhì)內(nèi)有黃褐色顆粒為Cav1.3陽性神經(jīng)元。采用Image-Pro Plus 6.0軟件進(jìn)行定量分析,用三叉神經(jīng)脊束核內(nèi)染色的平均光密度(OD)值作為鈣通道Cav1.3蛋白相對(duì)表達(dá)量的指標(biāo)。
⑵神經(jīng)元凋亡的檢測:按TUNEL試劑盒提供的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作,D A B顯色。細(xì)胞中有黃褐色顆粒者為TUNEL陽性細(xì)胞,即凋亡神經(jīng)元。每只大鼠隨機(jī)選取10個(gè)200倍光鏡視野,以10個(gè)視野內(nèi)陽性細(xì)胞的平均值,作為該大鼠凋亡神經(jīng)元的數(shù)量。
1.5.2 電鏡標(biāo)本的采集及染色:大鼠腹腔內(nèi)注射10%水合氯醛麻醉(300mg/kg),4%多聚甲醛、1%戊二醛混和液400ml固定,取出延髓,參照《大鼠腦立體定位圖譜》切取三叉神經(jīng)脊束核部分。所得標(biāo)本于25%戊二醛中固定4h,0.1mol/L的PBS沖洗5次,1%鋨酸固定2h,0.1mol/L的PBS漂洗12h,丙酮梯度脫水,Epon812浸透包埋,超薄切片,鈾鉛染色。
1.6 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。各組間計(jì)量資料的比較采用單因素方差分析,各組間兩兩比較采用q檢驗(yàn)。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組大鼠三叉神經(jīng)脊束核鈣通道Cav1.3蛋白的表達(dá)針刺組大鼠三叉神經(jīng)脊束核鈣通道Cav1.3蛋白表達(dá)明顯高于缺血對(duì)照組,但仍低于假手術(shù)組,組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見附表:
附表 各組大鼠三叉神經(jīng)脊束核鈣通道Cav1.3蛋白表達(dá)和神經(jīng)元凋亡情況(± s,n=6)
附表 各組大鼠三叉神經(jīng)脊束核鈣通道Cav1.3蛋白表達(dá)和神經(jīng)元凋亡情況(± s,n=6)
與假手術(shù)組比較:*P<0.05;與缺血對(duì)照組比較:△P<0.05
組別 Cav1.3蛋白表達(dá) 神經(jīng)元凋亡數(shù)量假手術(shù)組 173.76±7.52 5.35±0.82缺血對(duì)照組 119.51±6.17* 17.15±1.27*針刺組 136.9±6.52*△ 12.07±1.35*△
2.2 各組大鼠三叉神經(jīng)脊束核神經(jīng)元凋亡情況 各組大鼠三叉神經(jīng)脊束核內(nèi)均可檢測到凋亡神經(jīng)元,神經(jīng)元凋亡數(shù)量:缺血對(duì)照組>針刺組>假手術(shù)組,各組間凋亡神經(jīng)元數(shù)量比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見附表。
2.3 各組大鼠三叉神經(jīng)脊束核尾側(cè)亞核神經(jīng)元超微結(jié)構(gòu)觀察 假手術(shù)組大鼠,神經(jīng)元細(xì)胞核核膜完整,核內(nèi)染色質(zhì)均勻;胞質(zhì)內(nèi)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)達(dá),排列規(guī)則,線粒體豐富(圖1)。缺血對(duì)照組大鼠,細(xì)胞核變形,核膜內(nèi)陷形成核袋或假包涵體(圖2)。針刺組大鼠,神經(jīng)元缺血性改變較缺血對(duì)照組輕;神經(jīng)元細(xì)胞核形態(tài)較規(guī)則(圖3);在胞質(zhì)內(nèi)可見到有衣小泡,多呈圓形,質(zhì)膜外多附有毛刺狀外衣,大部分有衣小泡位于細(xì)胞膜附近(圖4)。
附圖 大鼠三叉神經(jīng)脊束核尾側(cè)亞核神經(jīng)元超微結(jié)構(gòu)
L-型鈣通道Cav1.3是電壓依賴性鈣通道,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)分布廣泛,參與鈣穩(wěn)態(tài)、激素分泌和基因表達(dá)等多種功能的調(diào)控[7-8]。以往認(rèn)為,神經(jīng)元缺血后L型鈣通道的開放是導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載及神經(jīng)元死亡的重要因素[9]。但隨著對(duì)神經(jīng)元缺血損傷研究的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度降低同樣可以導(dǎo)致神經(jīng)元凋亡,尤其是在慢性腦缺血的過程中,L-型鈣通道表達(dá)的減少也是造成神經(jīng)元凋亡的重要因素[10]。因此,對(duì)缺血后神經(jīng)元L-型鈣通道的保護(hù)可能成為減少神經(jīng)元凋亡的有效手段。
針剌作為中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)特有的一種治療手段,目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于缺血性腦血管疾病的治療,且已被證明可通過減輕氧化應(yīng)激損傷、減少細(xì)胞凋亡、促進(jìn)腦血管再生等途徑在缺血性腦血管疾病中發(fā)揮保護(hù)神經(jīng)元的作用[1-3]。孔祥玉等發(fā)現(xiàn)[4],電針刺激大鼠“四白”穴可誘發(fā)三叉神經(jīng)脊束核神經(jīng)元中有衣小泡的產(chǎn)生,這些有衣小泡的形成主要與神經(jīng)元發(fā)育和對(duì)抗損傷因素的某些過程有關(guān)。本研究超微結(jié)構(gòu)觀察亦發(fā)現(xiàn)了有長小泡的產(chǎn)生。另外,本研究還觀察了針刺后慢性腦缺血大鼠三叉神經(jīng)脊束核神經(jīng)元鈣通道Cav1.3表達(dá)的改變及神經(jīng)元的凋亡情況,結(jié)果顯示,針刺組大鼠三叉神經(jīng)脊束核神經(jīng)元鈣通道Cav1.3蛋白的表達(dá)明顯高于缺血對(duì)照組、凋亡神經(jīng)元數(shù)量明顯低于缺血對(duì)照組。考慮可能機(jī)制為,電針誘發(fā)產(chǎn)生的有衣小泡介導(dǎo)了細(xì)胞膜鈣通道Cav1.3在不同神經(jīng)元之間的交換和循環(huán),防止了受缺血影響較嚴(yán)重的神經(jīng)元鈣通道Cav1.3表達(dá)的過度減少,進(jìn)而阻止神經(jīng)元鈣穩(wěn)態(tài)的破壞和凋亡的發(fā)生。
綜上所述,針刺雖能抑制大鼠腦缺血后三叉神經(jīng)脊束核神經(jīng)元鈣通道Cav1.3表達(dá)的減少和神經(jīng)元凋亡,但具體機(jī)制仍需進(jìn)一步探索。
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