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(西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院心腦病科,四川 瀘州 646000)
出血性腦卒中是臨床常見的危急重癥,而腦出血后腦水腫是導(dǎo)致病情進(jìn)一步加重甚至死亡的關(guān)鍵因素[1],其水腫的發(fā)生發(fā)展又與血腦屏障(blood-brain barrier,BBB)的破壞與功能障礙密切相關(guān)。然而目前尚未發(fā)現(xiàn)具有調(diào)節(jié)BBB功能障礙的西藥,但已有研究發(fā)現(xiàn)芳香開竅類中藥對BBB通透性具有雙向調(diào)節(jié)作用[2]。本課題組繼承全國名老中醫(yī)王明杰的“玄府理論”學(xué)術(shù)思想,發(fā)現(xiàn)腦之玄府在結(jié)構(gòu)與功能上均與BBB具有著明顯的相關(guān)性[3],但是尚不明確以開通玄府為法的風(fēng)藥組方是否如同芳香開竅藥對BBB仍具有雙向調(diào)節(jié)的作用,是否能雙向調(diào)節(jié)腦出血后BBB的功能障礙,從而減輕腦水腫。因此,本實驗在前期研究成果及臨床經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,擬定風(fēng)藥、蟲類藥組方以開通腦之玄府,研究開通玄府法對腦出血后BBB所具有雙向調(diào)節(jié)的作用。
清潔級健康雄性SD大鼠60只,體質(zhì)量270~320 g,由西南醫(yī)科大學(xué)動物實驗中心提供(許可證號SCXK(川)2013-17)。
祛風(fēng)通竅方組成:麻黃 10 g,麝香0.1 g,水蛭3 g,地龍10 g,全蝎5 g,茯苓15 g,石菖蒲10 g。其中水蛭、地龍、全蝎經(jīng)醇化提取,石菖蒲提取揮發(fā)油,除麝香外全方藥味水煎并濃縮至2 g/ml,麝香研磨加入濃縮液。試劑:水合氯醛:Solarbio(批號421E021);戊巴比妥鈉,由西南醫(yī)科大學(xué)藥理實驗室提供;0.5%伊文思藍(lán)(Evens blue):Solarbio(批號20170412)。
大鼠腦立體定位儀,由西南醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)教研室提供;50 μl微量進(jìn)樣器,上海高鴿工貿(mào)有限公司;Multiskan FC 酶標(biāo)儀,Thermo;FA2204B電子天平,上海精科天美科學(xué)儀器有限公司。
將60只SD大鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分為假手術(shù)組、模型組、加減祛風(fēng)通竅方低、中、高劑量組(分別簡稱為“低劑量組”“中劑量組”“高劑量組”)每組各12只。大鼠造模前12 h灌胃1次,造模后每天灌胃1次,共灌胃7次。給藥劑量換算:大鼠的劑量(mg/kg)=折算系數(shù)(W=6.25)×人的劑量(mg/kg),即低、中、高劑量組分別為2.77、5.53、11.06 g/kg·d-1。
大鼠術(shù)前禁食禁飲12 h,稱重后2%戊巴比妥鈉(40 mg/kg)、10%水合氯醛(200 mg/kg)分別腹腔麻醉,俯臥位固定于腦立體定位儀,頭部及尾部備皮消毒,沿頭皮正中縱行切開約1 cm,雙氧水腐蝕骨膜,參照《大鼠腦立體定位圖譜》[4]進(jìn)行尾殼核定位(前囟前0.2 mm,中線右側(cè)旁開3.0 mm處),12號針頭鉆孔直徑約1 mm,暖水袋包裹鼠尾2~3 min,距鼠尾尖3~4 cm用10號刀片尖切斷尾動脈,微量進(jìn)樣器取不抗凝血50ul,針尖中點自鉆孔處顱骨表面進(jìn)5.5 mm,按20ul/min勻速注血,留針15 min緩慢退針,骨蠟封孔,縫合頭皮,青霉素8U腹腔注射。假手術(shù)組以生理鹽水代替自體血。參照Zea Longa[5]5分制法制定神經(jīng)功能缺損評分:無神經(jīng)功能缺損癥狀,記0分;提尾倒掛時血腫對側(cè)前肢緊貼胸壁或不能伸展,記1分;行走時向一側(cè)轉(zhuǎn)圈追尾,且血腫對側(cè)前肢長拖或蜷縮,或有上述1分癥狀伴側(cè)推時輕癱側(cè)抵抗力減弱,記2分;行走或站立時向血腫對側(cè)傾倒,記3分;意識障礙且不能行走,記4分,1~3分者為模型成功納入實驗。死亡大鼠及造模不成功大鼠隨機(jī)補(bǔ)充。
術(shù)后6 h、3 d、7 d 3個時點取各組內(nèi)4只大鼠,0.5%伊文思藍(lán)(6 ml/kg)經(jīng)尾靜脈注射見鞏膜及皮膚變藍(lán),循環(huán)1 h后10%水合氯醛(40 mg/kg)腹腔麻醉,迅速開胸暴露心臟,用接有輸液器的磨鈍10號針頭與心尖左緣成 45°向上進(jìn)針,插送至主動脈起始部,止血鉗固定針頭,剪開右心耳,4 ℃生理鹽水100 ml快速滴注,并用止血鉗夾閉腹主動脈,至右心耳流出清澈液,改用4%多聚甲醛50 ml先快后慢滴注,待大鼠上肢及頸部明顯僵硬,斷頭器斷頭開顱取腦,在冰塊托盤內(nèi)進(jìn)行取材。
圖1顯示,冠狀位切取針孔后約3 mm腦組織,沿矢正中線切分出血側(cè)與未出血側(cè),稱重后放入組織勻漿器中,加入1.5 ml PBS液,將腦組織制成勻漿液,離心機(jī)4 ℃,2000 r/20 min,取上清1 ml加入1 ml 100%三氯乙酸,4 ℃孵育 24 h后,2000 gr/20 min。取上清液200 μl移入酶標(biāo)板,用酶標(biāo)儀測620 nm處吸光值(OD值)。EB標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制:配置空白對照液(1 ml PBS液:1 ml 100%三氯乙酸)及EB標(biāo)準(zhǔn)液,微量移液器取0.5%伊文思藍(lán)0.1 ml加入0.4 ml空白對照液中配置成第一管液(1000 μg/ml),取第一管液0.1 ml加入0.1 ml空白對照液配置成第二管液(500 μg/ml),以此類推,每次稀釋2倍,至第十四管液(0.122 μg/ml)。選擇第九管至十四管液的OD值,繪制EB標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算每克腦組織EB含量,結(jié)果以 μg/g表示(與血腦屏障通透性呈正相關(guān))。
圖1 伊文思藍(lán)含量標(biāo)準(zhǔn)曲線( μg/ml)
造模后假手術(shù)組大鼠無神經(jīng)功能缺損體征,模型組及各給藥組大鼠出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍、攝食和自由活動減少及神經(jīng)功能缺損體征。大鼠造模清醒1 h后偏癱體征明顯,表現(xiàn)為左前肢蜷縮不能完全伸展或長拖,行走向一側(cè)轉(zhuǎn)圈或向偏癱側(cè)傾倒等。評分1分的大鼠,術(shù)后1~2 d偏癱體征穩(wěn)定后逐漸改善。模型組及低劑量組內(nèi)評分2~3分的大鼠,術(shù)后2~3 d偏癱體征加重,部分死亡,術(shù)后4 d后偏癱體征逐漸改善。與模型組比較,中、高劑量組大鼠自主活動恢復(fù)較快,神經(jīng)缺損癥狀較輕,大多數(shù)表現(xiàn)為左前肢不能完全伸展或長拖,無意識障礙及死亡。
表1顯示,與假手術(shù)組比較,模型組、低劑量組、中劑量組在各個時間點EB均升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);高劑量組在6 h、3 d時EB升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,低劑量組在6 h、3 d時EB降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與模型組比較,中、高劑量組在3個時點EB均降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表1 各組大鼠腦出血側(cè)腦組織EB(μg/g)比較
注:與假手術(shù)組比較:aP<0.05;與模型組比較:bP<0.05;與低劑量組比較:cP<0.05;與中劑量組比較:dP<0.05
表2顯示,與假手術(shù)組比較,模型組、低劑量組、中劑量組、高劑量組在各個時間點EB均升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,低、中劑量組在3 d時EB升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);在7 d時EB降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與模型組比較,高劑量組在6 h、3 d時EB升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);在7 d時EB降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表2 各組大鼠未出血側(cè)腦組織EB(μg/g)的比較
注:與假手術(shù)組比較:aP<0.05;與模型組比較:bP<0.05;與低劑量組比較:cP<0.05;與中劑量組比較:dP<0.05
腦出血后腦水腫與BBB破壞[6]及其雙向調(diào)節(jié)功能障礙[7]密切相關(guān),而BBB是位于腦組織和外周血液之間的復(fù)雜細(xì)胞結(jié)構(gòu),能調(diào)節(jié)和保證大腦內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定[7]。BBB損壞后,其雙向調(diào)節(jié)功能障礙會導(dǎo)致其通透性增加,水分容易進(jìn)入腦內(nèi)形成腦水腫。然而目前尚未發(fā)現(xiàn)具有改善BBB功能并調(diào)節(jié)其通透性的西藥,因此探究具有多靶點、多方面、整體調(diào)節(jié)改善BBB功能以減輕腦出血后腦水腫的中藥湯劑具有重要意義。
玄府起源于《黃帝內(nèi)經(jīng)》,亦有“汗空”“腠理”“氣門”“鬼門”等稱謂,金元醫(yī)家劉完素在《素問玄機(jī)原病式》中提出:“玄府者,無物不有,人之臟腑,皮毛,肌肉,筋膜,骨髓,爪甲,至于世之萬物,盡皆由之,乃氣出入升降之道路門戶也?!被谀壳靶碚摰闹T多研究,可以認(rèn)為玄府是遍布全身的最為細(xì)小的微觀結(jié)構(gòu),而其所具有的廣泛性、微觀性、開闔性和通利性均與BBB結(jié)構(gòu)及功能有著明顯的相關(guān)性。從“玄府-血腦屏障”的角度對腦出血后腦水腫進(jìn)行中醫(yī)病機(jī)分析,腦中氣機(jī)逆亂是引發(fā)中風(fēng)病的始動因素,玄府失司、開闔失常是中風(fēng)病的基本病機(jī),水瘀內(nèi)停、玄府郁閉是導(dǎo)致后期病情加重的重要因素。
導(dǎo)師白雪繼承全國名老中醫(yī)王明杰“玄府理論”學(xué)術(shù)思想,根據(jù)多年的臨床經(jīng)驗,以風(fēng)藥、蟲類藥組方“祛風(fēng)通竅方[8]”論治腦病,并已獲得較多的科研成果。根據(jù)“玄府以通為用”“以通為順,以閉為逆”等原則,治以風(fēng)藥、蟲類藥開通玄府,則可減輕腦水腫。本實驗化裁上方重用麻黃治療腦出血,既源于玄府理論對麻黃的認(rèn)識,亦借鑒祛外風(fēng)藥治療中風(fēng)的經(jīng)驗,如小續(xù)命湯。
肖農(nóng)等[9]研究發(fā)現(xiàn),麻黃堿可促進(jìn)腦缺血大鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)多種神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,提高參與神經(jīng)元重塑的蛋白分子表達(dá);麝香具有改善腦循環(huán)及抗炎的作用,其組分麝香酮能可逆性下調(diào)緊密連接蛋白Claudins家族基因表達(dá)[10],使緊密連接結(jié)構(gòu)疏松,開啟BBB;水蛭治療腦出血具有抗凝血酶、調(diào)節(jié)Claudin-5的表達(dá)[11]、改善BBB通透性的作用[12]。地龍能溶解體內(nèi)血栓、抗自由基、保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞[13];全蝎具有抗凝、抗氧化作用;茯苓具有抗氧化、抗炎作用。吳啟端等[14]發(fā)現(xiàn),石菖蒲揮發(fā)油、β-細(xì)辛醚能明顯提高BBB通透性,從而提高腦部的藥物濃度。
實驗結(jié)果顯示,加減祛風(fēng)通竅方能降低腦出血后出血側(cè)BBB通透性,抑制腦水腫加重,并存在一定的量效關(guān)系。從現(xiàn)代藥理研究分析,可能與麻黃、水蛭、地龍、全蝎抗凝血作用減少凝血酶的產(chǎn)生,減少基質(zhì)金屬蛋白酶激活,抗氧化、減少自由基的產(chǎn)生有關(guān),亦與水蛭素提高緊密連接相關(guān)蛋白Claudin-5的表達(dá),改善BBB的作用有關(guān)。研究還發(fā)現(xiàn),腦出血后未出血側(cè)的BBB通透性亦會升高,可能是腦出血后大量自由基、血管活性物質(zhì)等循環(huán)到未出血側(cè)腦組織導(dǎo)致的。此方能夠使未出血側(cè)BBB通透性在腦出血后的某段時期進(jìn)一步升高,可能與石菖蒲、麝香酮下調(diào)Claudins蛋白的表達(dá),致使緊密連接結(jié)構(gòu)疏松、提高BBB通透性有關(guān)。因此,風(fēng)藥、蟲類藥組方開通玄府對腦出血后BBB具有雙向調(diào)節(jié)作用,即一方面能降低病理性BBB通透性,另一方面能夠使未出血側(cè)BBB通透性在腦出血后某段時期進(jìn)一步升高,但其開放作用可能屬于病理狀態(tài)與藥理作用的共同結(jié)果。此開放作用能否促進(jìn)藥物進(jìn)入腦組織以增強(qiáng)療效,以及此雙向調(diào)節(jié)作用是否與水蛭素、石菖蒲、麝香酮的“相反作用”有關(guān),均需今后深入研究。