曾尤超 姜 芮 劉 濤 范瑞明
(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腦血管病科,貴州 遵義 563003)
缺血性腦卒中發(fā)病率和死亡率在世界范圍內(nèi)位居前列〔1〕,主要發(fā)病機(jī)制為腦組織失血、缺血或者缺氧,導(dǎo)致腦細(xì)胞功能的減退及能量代謝能力發(fā)生損傷,乃至誘導(dǎo)腦細(xì)胞凋亡和壞死〔2〕。對缺血性腦損傷的治療一直是人類生命醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)〔3,4〕。Escaletin(ESC)化學(xué)名為6,7-二羥基香豆素,俗稱“七葉亭”,通用名:秦皮乙素,是從植物中提取分離出來的一種化合物,是秦皮的主要有效成分之一,具有抗炎、抗氧化、抗凋亡及利尿、平喘等作用〔5,6〕,其相關(guān)衍生物(如華法林)還具有抗血小板聚集的療效,目前華法林已廣泛應(yīng)用于臨床缺血性腦卒中的抗凝治療〔7~9〕,但關(guān)于ESC對減少缺血性腦損傷的報(bào)道還較少。本研究探討ESC對缺血性腦損傷大鼠的神經(jīng)保護(hù)作用及其機(jī)制。
1.1實(shí)驗(yàn)動物 SD大鼠85只,雌雄不拘,動物合格證號:SCXK(京)2009-0007,平均體重為(302.5±25.7)g,由第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院動物實(shí)驗(yàn)中心提供,均為SPF級別,飼養(yǎng)在遵義醫(yī)學(xué)院。
1.2動物模型的構(gòu)建 采用10%水合氯醛對大鼠進(jìn)行腹腔注射麻醉,清除頸部毛發(fā)后,利用乙醇進(jìn)行消毒;取大鼠頸中位置切口,使用動脈夾夾頸總動脈,鈍性分離其右側(cè)總動脈、頸內(nèi)動脈及頸外動脈,結(jié)扎頸外動脈,于頸外動脈游離端剪開約5 mm小口,并在小口下系一松結(jié),從切口處插入制備好的線栓將頸外動脈游離端向外上方拉伸,插入深度17~19 mm,阻塞大腦中動脈導(dǎo)致腦缺血,然后再對入口處結(jié)扎。參考 Longa 等〔10〕對大鼠神經(jīng)功能進(jìn)行評分,1~3分視為造模成功。
1.3動物模型分組及ESC給藥處理 將構(gòu)建成功的大鼠模型均分為ESC處理組和模型組,同時(shí)選取等數(shù)量的SD大鼠作為陰性對照組,其中ESC處理組大鼠于腦缺血模型建立后給予ESC 5 mg·kg-1·d-1灌胃,ESC混懸液濃度為2.5 mg/ml;而模型組給予生理鹽水5 mg·kg-1·d-1灌胃,所有實(shí)驗(yàn)大鼠給藥1次。
1.4腦組織2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色 斷頭取腦,去除嗅腦、腦干、小腦,然后每隔2.5 mm距離切取冠狀組織片,一般切5~7片。然后將組織于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%~2.5%的TTC染液中進(jìn)行染色,在37℃孵育 20~40 min,顯色完全后進(jìn)行拍照。用圖像處理軟件(NIS-ElementsBR)分析圖像,計(jì)算出梗死面積百分比。
1.5酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測 通過ELISA檢測腦組織Toll樣受體(TLR)4、核因子(NF)-κB及膠質(zhì)細(xì)胞源性生長因子(GDNF)的表達(dá)情況,具體操作步驟及方法嚴(yán)格按試劑盒生產(chǎn)廠家所提供的說明書進(jìn)行。
1.6超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)活性測定 用含0.5%胰酶、0.05%乙二胺四乙酸(EDTA)的消化液消化細(xì)胞,收集好細(xì)胞后加入含蛋白酶抑制劑的細(xì)胞裂解液在冰上進(jìn)行裂解細(xì)胞,裂解好細(xì)胞后,提取細(xì)胞總蛋白,進(jìn)行蛋白定量;采用黃嘌呤氧化酶法測定梗死腦組織SOD活性,應(yīng)用硫代巴比妥酸法測定腦組織及血清MDA含量〔11〕;測定操作步驟及方法嚴(yán)格按試劑盒(南京建成科技有限公司)說明書進(jìn)行。
1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS21.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)。
2.1大鼠模型構(gòu)建結(jié)果 在大鼠建模過程中,1只大鼠死亡,對剩下的84只模型大鼠進(jìn)行評分,共有76只(89.41%)造模成功。將76只大鼠模型隨機(jī)均分為ESC處理組和模型組,其中ESC處理組大鼠平均體重(297.2±17.3)g,雄性29只,平均周齡(4.4±1.4)w,神經(jīng)功能評分為(2.37±0.25)分。模型組大鼠平均體重為(306.8±18.2)g,雄性26只,平均周齡為(4.2±1.3)w,陰性對照組體重(302.7±19.1)g,雄性24只,周齡(4.3±1.4)w,神經(jīng)功能評分(0.37±0.09)分。各組周齡、體重、性別相比,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.2ESC對缺血再灌注損傷后大鼠腦組織形態(tài)學(xué)的影響 陰性對照組無顯著腦梗死出現(xiàn),模型組大鼠出現(xiàn)嚴(yán)重梗死面積,而ESC處理組大鼠雖然出現(xiàn)了部分腦梗死,但是其腦梗死面積明顯小于模型組(P<0.05),見圖1,且神經(jīng)功能評分〔(1.52±0.17)分〕相比于模型組〔(2.23±0.26)分〕也顯著降低(P<0.05)。
圖1 各組大鼠腦組織TTC 染色結(jié)果
2.3ESC對缺血再灌注損傷后大鼠腦組織TLR4/NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的影響 與陰性對照組比較,模型組TLR4表達(dá)顯著提高,NF-κB的表達(dá)也顯著增強(qiáng)(P<0.05);在進(jìn)行ESC藥物處理后,能夠顯著降低TLR4與NF-κB表達(dá)水平(P<0.05)。見表1。
表1 各組腦組織TLR4與NF-κB表達(dá)
與陰性對照組比較:1)P<0.05;與模型組比較:2)P<0.05
2.4ESC對缺血再灌注損傷后大鼠腦組織GDNF表達(dá)的影響 經(jīng)ESC藥物處理后,模型組大鼠腦組織中GDNF的表達(dá)顯著增強(qiáng)(P<0.05)。見表2。
2.5ESC對缺血再灌注損傷后大鼠腦組織中MDA,SOD的影響 與模型組比較,ESC處理后,大鼠SOD酶活性顯著升高;而MDA的酶活性顯著降低(P<0.05)。見表3。
表2 各組大鼠腦組織GDNF表達(dá)
與模型組比較:1)P<0.05,下表同
表3 各組大鼠腦組織SOD與MDA酶活性
腦血管疾病在我國居民疾病死亡原因中已位居第一位,是嚴(yán)重危害人類健康的疾病之一〔12〕。存活者中大約60%的患者遺留癱瘓、失語等嚴(yán)重生理缺陷〔13〕。缺血性腦卒中是腦血管疾病中的最常見者,其一旦發(fā)生,致殘率較高,給社會和家庭帶來沉重負(fù)擔(dān)〔14〕。
Cao等〔15〕在TLR4缺失的大鼠腦缺血再灌注損傷模型中發(fā)現(xiàn)了腫瘤壞死因子(TNF)-α,白細(xì)胞介素(IL)-1β等炎性因子表達(dá)減少,說明TLR4與腦缺血再灌注的炎性反應(yīng)有關(guān)。并且研究發(fā)現(xiàn),諸多器官,如肝臟,心臟的缺血再灌注與TLR4的表達(dá)密切關(guān)系〔16,17〕。本研究顯示,缺血再灌注大鼠。在用ESC處理后,TLR4與NF-κB的表達(dá)都能被顯著降低,說明ESC對腦缺血再灌注損傷的緩解,是通過TLR4/NF-kB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路來發(fā)揮抗炎作用,以減輕腦損傷。
SOD是一種抗氧化酶,能消除生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì),提高SOD的表達(dá),可以加強(qiáng)機(jī)體抗氧化功能〔18〕。MDA是自由基氧化損傷后脂質(zhì)過氧化的代謝產(chǎn)物,會對機(jī)體蛋白質(zhì)的合成造成不良影響,它的升高代表機(jī)體損傷嚴(yán)重〔19〕。本研究結(jié)果顯示,ESC處理后,缺血再灌注損傷大鼠SOD酶活性顯著升高,MDA酶活性顯著降低。且ESC處理能夠顯著提高GDNF的表達(dá),發(fā)揮多效能的神經(jīng)營養(yǎng)作用。