趙志敏 肖志娟 薛 茜鄒玉安王 靜(河北北方學(xué)院,河北 張家口 075000)
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康腦液對(duì)腦缺血再灌注大鼠血管內(nèi)皮生長因子mRNA及肝細(xì)胞生長因子mRNA表達(dá)的影響
趙志敏肖志娟薛茜1鄒玉安1王靜2(河北北方學(xué)院,河北張家口075000)
〔摘要〕目的探討康腦液對(duì)腦缺血再灌注損傷大鼠血管內(nèi)皮生長因子( VEGF) mRNA及肝細(xì)胞生長因子( HGF) mRNA的影響。方法大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組、模型組、尼莫地平組、康腦液高、中、低劑量組。栓線法復(fù)制SD大鼠大腦中動(dòng)脈缺血模型( MCAO),采用原位雜交法觀察各組大鼠腦內(nèi)VEGF mRNA和HGF mRNA的表達(dá),同時(shí)觀察康腦液對(duì)腦缺血再灌注大鼠神經(jīng)功能、腦梗死體積的影響。結(jié)果與模型組比較,尼莫地平組、康腦液各劑量組均能改善腦缺血大鼠的神經(jīng)功能缺失癥狀,縮小腦梗死體積,增強(qiáng)VEGF mRNA和HGF mRNA的表達(dá)( P<0.05),其中康腦液高、中劑量組作用強(qiáng)于尼莫地平組( P<0.01)。結(jié)論康腦液能增強(qiáng)大鼠腦缺血再灌注后VEGF mRNA及HGF mRNA的表達(dá),是其抗腦缺血的可能作用機(jī)制之一。
〔關(guān)鍵詞〕缺血性腦卒中;血管新生;康腦液;血管內(nèi)皮生長因子;肝細(xì)胞生長因子
1河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科
2河北北方學(xué)院生命科學(xué)研究中心
第一作者:趙志敏( 1985-),女,碩士,醫(yī)師,主要從事缺血性腦血管病藥理學(xué)研究。
在我國,缺血性腦血管病可占到致死因素的56.6%~80%,患者總?cè)藬?shù)可達(dá)500萬~600萬,存活者約有75%的高致殘率〔1〕。研究缺血性腦卒中腦損傷機(jī)制,尋找恰當(dāng)有效的治療方法是臨床與實(shí)驗(yàn)研究的主要任務(wù)之一??的X液是益氣活血鼻祖方補(bǔ)陽還五湯結(jié)合現(xiàn)代人患病特點(diǎn)化裁而來,本實(shí)驗(yàn)從血管新生這一角度,探討其防治腦血管病的可能作用機(jī)制。
1. 1藥品及試劑康腦液(由黃芪、丹參、川芎、葛根、鉤藤、三七粉等組方),河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院制備并提供。除三七粉外,常規(guī)煎煮2次,再將兩煎的上清液混合,分別濃縮成400%、200%、100%康腦液(每毫升含生藥4、2、1 g),4℃冰箱保存;尼莫地平片,規(guī)格: 20 mg×50片,生產(chǎn)批號(hào): 20121107,河北永豐藥業(yè)有限公司提供,用無菌蒸餾水溶解為0.1 mg/ml溶液;血管內(nèi)皮生長因子( VEGF)、肝細(xì)胞生長因子( HGF)原位雜交試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司。
1. 2主要實(shí)驗(yàn)儀器自動(dòng)脫水機(jī)與石蠟切片機(jī),均購美國Thermo產(chǎn)品;電腦生物組織包埋機(jī),浙江金華科迪產(chǎn)品; CX21光學(xué)顯微鏡,日本Olympus產(chǎn)品。
1. 3實(shí)驗(yàn)動(dòng)物SPF級(jí)雄性成年SD大鼠156只,體重200~280 g,購自北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部動(dòng)物中心〔許可證號(hào)SCXK(京) 2011-0012〕。
1. 4動(dòng)物分組與給藥大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組、模型組、尼莫地平組、康腦液高、中、低劑量組,術(shù)后分別存活6 h,12 h,1 d,3 d,7 d,除假手術(shù)組每個(gè)時(shí)間點(diǎn)1只外,其余各組均6只。于術(shù)前7 d,每天早晨灌胃給藥1次,最后一次給藥1 h后,實(shí)施腦缺血再灌注手術(shù),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,康腦液高、中、低劑量( 28.6,14.3,7.15 g·kg-1·d-1),尼莫地平組1 mg·kg-1·d-1,給藥體積均為10 ml/kg,假手術(shù)組、模型組給予等體積生理鹽水。
1. 5模型制作參照文獻(xiàn)方法〔2〕,栓線經(jīng)右側(cè)頸外動(dòng)脈插入建立右側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞( MCAO)模型,缺血2 h后再灌注,假手術(shù)組除不穿線外,其余操作同模型組及治療組。
1. 6神經(jīng)功能學(xué)評(píng)分參照文獻(xiàn)等〔3〕5分制評(píng)分方法于大鼠腦缺血再灌注后24 h對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的神經(jīng)行為學(xué)進(jìn)行評(píng)分。0分:無神經(jīng)系統(tǒng)損傷癥狀; 1分:不能完全伸展對(duì)側(cè)前爪; 2分:向左側(cè)轉(zhuǎn)圈; 3分:向?qū)?cè)傾斜; 4分:不能自發(fā)行走,意識(shí)喪失。1. 7 TTC染色及腦梗死體積測定于再灌注24 h后,每組隨機(jī)抽取6只大鼠,腹腔注射10%水合氯醛過量麻醉后,快速斷頭取腦,置冰箱(-20℃)內(nèi)10 min后,去除嗅球、小腦和低位腦干,取冠狀面從前向后均勻切成2 mm厚腦片5片,將切片迅速置于2%TTC溶液( 37℃水浴)中避光條件下染色30 min。正常腦組織染成紅色,缺血區(qū)呈灰白色,界線清晰。4%多聚甲醛固定24 h。取出腦片,用數(shù)碼相機(jī)在同樣光性條件下拍照。照片用圖像分析系統(tǒng)Image Proplus 6.0計(jì)算每片腦組織的梗死面積、腦片面積。按照下列公式計(jì)算出每只大鼠腦組織的腦梗死體積百分比,腦梗死體積百分比=(腦片總梗死面積/腦片總面積)×100%。
1. 8 VEGF mRNA、HGF mRNA原位雜交檢測切片常規(guī)脫蠟至水,3%H2O2室溫10 min滅活內(nèi)源性酶,蒸餾水洗3次,加1%檸檬酸新鮮稀釋的胃蛋白酶消化37℃10 min,原位雜交用磷酸鹽緩沖液( PBS)液沖3×5 min,蒸餾水1次,用0.1%DEPC處理的多聚甲醛后固定,室溫10 min,蒸餾水洗3次。預(yù)雜交:每張切片20 μl預(yù)雜交液,40℃3 h,吸去多余液體不洗。雜交每張切片滴加20 μl雜交液,蓋上原位雜交專用的蓋玻片,42℃過夜,37℃左右水溫2×SSC洗滌5 min×2,0.5×SSC 15 min×1,0.2×SSC 15 min×1,滴加封閉液,37℃30 min,甩去封閉液,滴加生物素大鼠抗地高辛,37℃1 h,原位雜交用PBS洗5 min×4,滴加SABC,37℃20 min,原位雜交用PBS洗5 min×3,滴加生物素過氧化物酶,37℃20 min,原位雜交用PBS洗5 min×4,DAB顯色15~25 min,輕度復(fù)染,脫水,透明,封片。在×400視野下計(jì)數(shù),在梗死周邊區(qū)隨機(jī)選取10個(gè)互不重疊視野,以胞質(zhì)染成棕黃色為陽性細(xì)胞。
1. 9統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS17.0軟件行單因素方差分析,組間兩兩比較用SNK法。
2. 1神經(jīng)行為學(xué)評(píng)分及腦梗死體積比較尼莫地平組和康腦液各劑量組神經(jīng)功能評(píng)分均顯著低于模型組( P<0.05),康腦液高、中劑量組與尼莫地平組比較差異顯著( P<0.01) ;康腦液各劑量組腦梗死體積顯著低于模型組( P<0.05),康腦液高、中劑量組與尼莫地平組比較差異顯著( P<0.01)。見表1,圖1。2. 2 VEGF mRNA、HGF mRNA原位雜交結(jié)果VEGF mRNA陽性細(xì)胞主要分布于缺血壞死區(qū)周圍皮質(zhì)、側(cè)腦室、海馬齒狀回的神經(jīng)細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞。在假手術(shù)組有少量表達(dá),模型組VEGF mRNA陽性細(xì)胞數(shù)與假手術(shù)組比較差異顯著( P<0.01),康腦液各劑量組和尼莫地平組與模型組比較顯著升高( P<0.05) ;康腦液高、中劑量組與尼莫地平組比較差異顯著( P<0.01)。假手術(shù)組大鼠大腦皮質(zhì)僅見HGF mRNA少量表達(dá),HGF mRNA陽性細(xì)胞呈棕黃色,模型組缺血半球皮質(zhì)HGF mRNA表達(dá)與假手術(shù)組比較顯著升高( P<0.01),康腦液高、中劑量組與模型組和尼莫地平組比較差異顯著( P<0.01)。見表2、表3,圖2。
表1各組大鼠神經(jīng)功能和腦梗死體積比較(±s,n=6)
表1各組大鼠神經(jīng)功能和腦梗死體積比較(±s,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;與尼莫地平組比較: 4) P<0.01;與康腦液低劑量組比較: 5) P<0.01,下表同
組別 神經(jīng)功能學(xué)評(píng)分(分) 腦梗死體積( %)假手術(shù)組 0 0模型組 3.67±0.521) 39.67±2.341)尼莫地平組 2.50±0.553) 30.83±1.473)康腦液高劑量組 1.50±0.843) 4) 5) 24.33±2.503) 4) 5)康腦液中劑量組 1.50±0.553) 4) 5) 23.83±3.493) 4) 5)康腦液低劑量組 2.83±0.412) 33.50±1.763)
圖1各組大鼠腦組織TTC染色
表2各組大鼠大腦皮質(zhì)VEGF mRNA的表達(dá)(±s,n=6)
表2各組大鼠大腦皮質(zhì)VEGF mRNA的表達(dá)(±s,n=6)
組別 6 h 12 h 24 h 3 d 7 d假手術(shù)組 10.00±2.28 10.00±1.67 10.17±2.23 12.17±3.66 11.50±2.35模型組 14.50±1.871) 21.33±3.501) 19.33±2.071) 34.33±4.721) 41.00±3.581)尼莫地平組 19.17±2.233) 27.00±2.833) 24.67±4.273) 40.33±6.922) 48.83±2.933)康腦液高劑量組 24.00±3.953) 4) 5 32.17±3.193) 4) 5) 29.83±2.933) 4) 5) 47.50±3.993) 4) 5) 55.83±3.433) 4) 5)康腦液中劑量組 24.33±2.423) 4) 5) 34.83±4.173) 4) 5) 30.17±2.863) 4) 5) 48.17±3.763) 4) 5) 56.33±5.683) 4) 5)康腦液低劑量組 18.67±3.012) 25.50±2.592) 24.17±3.662) 40.00±2.972) 47.17±3.973)
±s,n=6)表3各組大鼠血管HGF mRNA的表達(dá)(
±s,n=6)表3各組大鼠血管HGF mRNA的表達(dá)(
組別 6 h 12 h 24 h 3 d 7 d假手術(shù)組 3.83±0.75 4.17±1.17 4.50±1.38 4.83±2.86 5.67±1.37模型組 7.33±1.861) 9.67±1.631) 14.67±2.801) 24.50±2.881) 36.33±2.881)尼莫地平組 11.00±2.534) 13.33±2.802) 20.33±2.503) 29.00±3.902) 41.83±3.193)康腦液高劑量組 14.50±2.743) 4) 5) 17.67±2.423) 4) 5) 25.50±3.833) 4) 5) 34.83±3.823) 4) 5) 47.00±2.833) 4) 5)康腦液中劑量組 15.33±1.753) 4) 5) 18.17±2.643) 4) 5) 26.00±3.903) 4) 5) 36.17±3.313) 4) 5) 46.83±3.873) 4) 5)康腦液低劑量組 10.83±2.403) 12.83±4.022) 19.83±2.323) 28.67±3.502) 40.50±2.352)
圖2各組大鼠腦組織VEGF、HGF mRNA表達(dá)(×400)
腦缺血后,腦組織由于缺血、缺氧,缺血中心區(qū)細(xì)胞迅速壞死,半暗區(qū)神經(jīng)細(xì)胞處于低氧、低灌注狀態(tài),及時(shí)恢復(fù)該區(qū)域血流供應(yīng),有可能挽救潛在可逆的缺血腦組織,在時(shí)間和空間上阻止可逆向不可逆損傷病態(tài)發(fā)展,故挽救半暗帶可逆的神經(jīng)元是缺血性腦卒中治療成功的關(guān)鍵〔4〕。而半暗區(qū)血流的恢復(fù)有賴于側(cè)支循環(huán)的建立,血管新生是決定這些細(xì)胞存活的關(guān)鍵因素,與缺血性腦卒中病人的預(yù)后關(guān)系密切。腦缺血后,低氧作為一種信號(hào)激活VEGF/VEGF受體系統(tǒng),促使半暗帶VEGF高表達(dá)〔5〕,VEGF是一種內(nèi)皮細(xì)胞特異的有絲分裂原,通過與VEGF受體結(jié)合而發(fā)揮促血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、促進(jìn)新生血管形成、增加血管通透性等生物學(xué)特性,有類似于血管源性的神經(jīng)保護(hù)和神經(jīng)營養(yǎng)作用〔6,7〕。近年研究發(fā)現(xiàn),HGF是一種具有多種生物學(xué)功能的細(xì)胞因子,可促進(jìn)細(xì)胞有絲分裂,對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)的形態(tài)功能也具有重要意義。HGF通過與c-met受體結(jié)合而發(fā)揮作用,可以作用于多種類型靶細(xì)胞,HGF的生血管作用,主要是通過與其受體結(jié)合而直接作用于內(nèi)皮細(xì)胞。在缺血損傷的組織中,HGF分泌增多,c-met受體上調(diào),HGF可保護(hù)或促進(jìn)損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞的修復(fù)及增生,并加快側(cè)支循環(huán)的建立。康腦液為臨床經(jīng)驗(yàn)方,由黃芪、當(dāng)歸、丹參、川芎、葛根、鉤藤、三七粉等幾味中藥組成,黃芪補(bǔ)氣升陽、益衛(wèi)固表,為君藥;當(dāng)歸善于活血養(yǎng)血,有化瘀而不傷血之妙,為臣藥;川芎、葛根、三七、丹參等助當(dāng)歸活血化瘀,為佐藥;鉤藤引藥上行,為使藥,君臣佐使共奏補(bǔ)氣活血化瘀之功。其中幾種中藥的單方及鼻祖方補(bǔ)陽還五湯〔8~11〕研究表明,分別具有促進(jìn)血管新生和改善神經(jīng)功能的作用。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示影響VEGF mRNA及HGF mRNA表達(dá)是康腦液抗腦缺血損傷的又一可能機(jī)制。
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〔2014-07-19修回〕
(編輯安冉冉/曹夢(mèng)園)
通訊作者:薛茜( 1968-),女,主任醫(yī)師,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事缺血性腦血管病研究。
基金項(xiàng)目:河北省衛(wèi)生廳課題基金資助項(xiàng)( 20090591)
〔中圖分類號(hào)〕R749
〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A
〔文章編號(hào)〕1005-9202( 2016) 02-0274-03;
doi:10. 3969/j. issn. 1005-9202. 2016. 02. 008