楊 建,王 敏,高 瑩,王 舒
(1.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院腦病康復(fù)科,國(guó)家中醫(yī)臨床醫(yī)學(xué)研究中心,天津 300193;2.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院針灸部,國(guó)家中醫(yī)臨床醫(yī)學(xué)研究中心,天津 300193)
高血壓病是心腦血管疾病的主要誘因,隨著病情的發(fā)展,最終可導(dǎo)致心、腦、腎、眼等靶器官的損害[1]。高血壓一旦并發(fā)靶器官損害,將嚴(yán)重影響患者的工作和生活,因此進(jìn)一步研究高血壓腦損害的發(fā)病機(jī)制并探究有效防治高血壓腦損害的方法已迫在眉睫。自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)與人類高血壓病十分類似,是研究高血壓病發(fā)病機(jī)制和篩選降壓藥物較為理想的動(dòng)物模型。研究發(fā)現(xiàn),15周齡SHR中樞神經(jīng)細(xì)胞已出現(xiàn)核固縮、線粒體腫脹和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)展等病理改變[2],18周齡SHR有明確的腦細(xì)胞凋亡、腦皮質(zhì)變薄等腦損害[3]。因此,實(shí)驗(yàn)以針刺太沖穴為切入點(diǎn),以SHR為研究對(duì)象,通過(guò)觀察各組大鼠收縮壓、舒張壓、平均壓的改變,蘇木精-伊紅(HE)染色光鏡下檢測(cè)腦組織病理形態(tài)學(xué)變化,蛋白免疫印跡(Western blot)法測(cè)定各組大鼠腦組織中RhoA、ROCK-1的表達(dá)水平,探討針刺逆轉(zhuǎn)高血壓腦損害的機(jī)制,為臨床防治高血壓腦損害提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 動(dòng)物與分組 選用16周齡SPF級(jí)SHR及WKY雄性大鼠,由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司提供,合格證號(hào):SCXK-2012-0004。20只SHR按照隨機(jī)數(shù)字表法分為模型對(duì)照組、太沖穴組;10只WKY大鼠為正常對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)于單獨(dú)動(dòng)物房層流柜中。
1.2 穴位選取 參考李忠仁《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》[4],太沖穴定位于后肢足背第1、2跖骨間凹陷處。
1.3 針刺方法 應(yīng)用數(shù)控捻轉(zhuǎn)手法針刺儀針刺太沖穴,垂直進(jìn)針2~3mm,捻轉(zhuǎn)頻率固定為120次/min,捻轉(zhuǎn)角度為90°,捻轉(zhuǎn)時(shí)間均為1 min。其余兩組在干預(yù)期內(nèi)給予相同程度,相同時(shí)長(zhǎng)的抓取。每周治療5 d,休息2 d,1周作為1個(gè)“治療-休息”循環(huán)周期,共進(jìn)行4個(gè)循環(huán)周期的針刺干預(yù)。
1.4 血壓監(jiān)測(cè) 主要儀器:日本軟隆(Softron)株式會(huì)社生產(chǎn),型號(hào):BP98A。測(cè)壓操作:將大鼠裝入37℃保溫鼠套固定器中固定,大鼠在固定器中適應(yīng)環(huán)境平靜5 min后,將加壓充氣尾套套在大鼠鼠尾上,觀察無(wú)創(chuàng)血壓儀顯示屏上的血流波形圖,待波形穩(wěn)定后給尾套充氣加壓,測(cè)定收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、平均壓(MBP)數(shù)值,重復(fù)測(cè)量 5次,取 3次相近的血壓值計(jì)算平均值并記錄。
1.5 HE染色觀察腦組織形態(tài)學(xué)改變 實(shí)驗(yàn)周期結(jié)束后,取出鼠腦,浸泡于10%福爾馬林溶液中,常規(guī)脫水、浸蠟、包埋、切片和HE染色,分別在低倍(×100)和高倍(×400)顯微鏡下觀察腦組織病理形態(tài)學(xué)變化。
1.6 Western blot檢測(cè)RhoA、ROCK-1的表達(dá) 試劑:RhoA 抗體(生產(chǎn)廠家:Abcam;貨號(hào):ab54835,批號(hào):gr3211461-5);ROCK-1抗體(生產(chǎn)廠家:Abcam,貨號(hào):ab45171,批號(hào):gr198717/24)。步驟:把腦組織剪切成小塊裝入EP管中,稱質(zhì)量;加入裂解液充分裂解;離心取上清;Bradford法蛋白質(zhì)定量;取出總蛋白樣品,插入冰中待其融化;加入總蛋白樣品與緩沖液,變性;電泳,用非標(biāo)記一抗及辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的二抗進(jìn)行孵育,用ImageJ軟件分析灰度值。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)分析應(yīng)用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件,所有數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。多組間數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析,重復(fù)測(cè)量資料的比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 干預(yù)前大鼠血壓基線情況 分別比較干預(yù)前各組大鼠基線血壓,正常對(duì)照組血壓值明顯低于其他各組,提示高血壓模型有效;模型對(duì)照組、太沖穴組 SBP、DBP、MBP,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),提示干預(yù)前各組SHR基線血壓具有一致性,各組之間具有可比性,見(jiàn)表1。
表1 各組大鼠基線血壓情況(±s)Tab.1 Baseline blood pressure of rats in each group(±s) mmHg
表1 各組大鼠基線血壓情況(±s)Tab.1 Baseline blood pressure of rats in each group(±s) mmHg
組別 DBP MBP正常對(duì)照組 79±21 93±17模型對(duì)照組 113±21 128±21太沖穴組 116±21 129±23動(dòng)物數(shù)10 10 10 SBP 118±19 166±21 173±29
2.2 針后1 h大鼠SBP及其改變率 多因素重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果示:不同時(shí)點(diǎn)與組別交互作用檢驗(yàn)F=1.038,P=0.378 7,認(rèn)為不同時(shí)點(diǎn)與組別間不存在交互作用,不同時(shí)點(diǎn)測(cè)量的血壓改變率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,F(xiàn)=0.314 2,P=0.928 4,組別間方差分析結(jié)果有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,F(xiàn)=6.364,P=0.002 4,即組間處理因素對(duì)血壓改變率影響有差異。針后1 h收縮壓數(shù)值及改變率分析發(fā)現(xiàn):兩種大鼠SBP隨著鼠齡的增加而逐漸增高,WKY大鼠血壓雖升高,但仍在正常范圍內(nèi)。與模型對(duì)照組相比,針刺太沖組大鼠血壓上升緩慢,提示針刺太沖穴有降壓效應(yīng)。隨干預(yù)周期延長(zhǎng),太沖穴組血壓無(wú)較大的波動(dòng),提示針刺太沖穴可平穩(wěn)降壓。針刺干預(yù)后太沖穴組SBP改變率在第3周、第4周較模型對(duì)照組顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表 2、表 3。
表2 干預(yù)后1 h SBP水平(±s)Tab.2 Levels of SBP on 1 h after intervention(±s) mmHg
表2 干預(yù)后1 h SBP水平(±s)Tab.2 Levels of SBP on 1 h after intervention(±s) mmHg
注:與模型對(duì)照組比較,*P<0.05。
組別正常對(duì)照組模型對(duì)照組太沖穴組動(dòng)物數(shù)10 10 10第1周 第2周 第3周 第4周123±11 119± 5 126± 6 126± 7 173±12 189±16 193±15 197±14 164±13 173± 7 174±14* 177±17*
表3 干預(yù)后1 h SBP水平/基線SBP水平(±s)Tab.3 Levels of SBP on 1 h after intervention/baseline SBP level(±s)
表3 干預(yù)后1 h SBP水平/基線SBP水平(±s)Tab.3 Levels of SBP on 1 h after intervention/baseline SBP level(±s)
注:與模型對(duì)照組比較,*P<0.05。
組別正常對(duì)照組模型對(duì)照組太沖穴組動(dòng)物數(shù)10 10 10第1周 第2周 第3周 第4周1.057±0.163 1.035±0.199 1.096±0.245 1.097±0.233 1.064±0.173 1.160±0.192 1.188±0.202 1.219±0.233 0.971±0.148 1.027±0.184 1.001±0.120*1.024±0.161*
2.3 針后1 h大鼠DBP及其改變率 多因素重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果示:不同時(shí)點(diǎn)與組別交互作用檢驗(yàn)F=0.403 1,P=0.751 0,認(rèn)為不同時(shí)點(diǎn)與組別間不存在交互作用,不同時(shí)點(diǎn)測(cè)量的血壓改變率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,F(xiàn)=0.743 1,P=0.616 1,組別間方差分析結(jié)果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,F(xiàn)=1.441,P=0.241 1,即組間處理因素對(duì)血壓改變率影響無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。第2周DBP改變率,太沖穴組與模型對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表 4、表 5。
表4 干預(yù)后1 h DBP水平(±s)Tab.4 Levels of DBP on 1 h after intervention(±s) mmHg
表4 干預(yù)后1 h DBP水平(±s)Tab.4 Levels of DBP on 1 h after intervention(±s) mmHg
?
2.4 針后1 h大鼠MBP改變率 多因素重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果示:不同時(shí)點(diǎn)測(cè)量的血壓改變率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,F(xiàn)=0.595 7,P=0.733 2,不同時(shí)點(diǎn)與組別交互作用檢驗(yàn)F=0.789 4,P=0.502 4,認(rèn)為不同時(shí)點(diǎn)與組別間不存在交互作用,組別間方差分析結(jié)果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,F(xiàn)=2.046,P=0.134 2,即組間處理因素對(duì)血壓改變率影響差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。第2周MBP改變率,太沖穴組與模型對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表 6、表 7。
表5 干預(yù)后1 h DBP水平/基線DBP水平(±s)Tab.5 Levels of DBP on 1 h after intervention/baseline DBP level(±s)
表5 干預(yù)后1 h DBP水平/基線DBP水平(±s)Tab.5 Levels of DBP on 1 h after intervention/baseline DBP level(±s)
注:與模型對(duì)照組比較,*P<0.05。
組別正常對(duì)照組模型對(duì)照組太沖穴組動(dòng)物數(shù)10 10 10第1周 第2周 第3周 第4周1.167±0.348 1.043±0.322 1.107±0.321 1.100±0.302 1.058±0.182 1.232±0.180 1.189±0.224 1.133±0.217 0.970±0.157 1.054±0.158*1.112±0.230 1.091±0.295
表6 干預(yù)后1 h MBP水平(±s)Tab.6 Levels of MBP on 1 h after intervention(±s) mmHg
表6 干預(yù)后1 h MBP水平(±s)Tab.6 Levels of MBP on 1 h after intervention(±s) mmHg
第1周 第2周 第3周 第4周95±12 93± 7 96± 5 95± 7 136±16 150±18 143± 7 145±10 125±13 127±10 133±12 136± 7組別正常對(duì)照組模型對(duì)照組太沖穴組動(dòng)物數(shù)10 10 10
表7 干預(yù)后1 h MBP水平/基線MBP水平(±s)Tab.7 Levels of MBP on 1 h after intervention/baseline MBP level(±s)
表7 干預(yù)后1 h MBP水平/基線MBP水平(±s)Tab.7 Levels of MBP on 1 h after intervention/baseline MBP level(±s)
注:與模型對(duì)照組比較,*P<0.05。
組別正常對(duì)照組模型對(duì)照組太沖穴組動(dòng)物數(shù)10 10 10第1周 第2周 第3周 第4周1.089±0.188 1.020±0.231 1.076±0.255 1.083±0.234 1.049±0.150 1.184±0.144 1.149±0.156 1.134±0.183 0.969±0.145 1.011±0.162*1.090±0.222 1.092±0.279
2.5 HE染色觀察腦組織形態(tài)學(xué)改變 正常對(duì)照組:腦各層結(jié)構(gòu)存在,錐體神經(jīng)細(xì)胞排列規(guī)則,局部紊亂,散在細(xì)胞變性、壞死,胞漿尼氏體著色清晰,胞核淡染,核仁清楚,局部間質(zhì)水腫。模型對(duì)照組:腦各層結(jié)構(gòu)存在,錐體神經(jīng)細(xì)胞排列紊亂,胞體腫脹,局部細(xì)胞壞死,間質(zhì)水腫,血管擴(kuò)張充血。太沖穴組:腦各層結(jié)構(gòu)存在,錐體神經(jīng)細(xì)胞排列規(guī)則,胞漿尼氏體著色清晰,胞核淡染,核仁清楚。見(jiàn)圖1。
2.6 Westernblot檢測(cè)RhoA、ROCK-1的表達(dá) RhoA:正常對(duì)照組與模型對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;太沖穴組與模型對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ROCK-1:正常對(duì)照組與模型對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);太沖穴組與模型對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)果見(jiàn)圖2和表8。
高血壓病以動(dòng)脈血壓升高為主要特點(diǎn),病久或可伴有心、腎、眼、腦等靶器官損害。天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院石學(xué)敏院士根據(jù)多年臨床經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)立了以太沖穴、人迎穴為主穴,具有明確規(guī)范手法量學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和量效關(guān)系的針刺法。臨床研究表明,針刺可顯著改善高血壓患者血壓的晝夜節(jié)律及變異性,擁有良好的即刻及遠(yuǎn)期效應(yīng),針刺降壓的同時(shí)對(duì)心、腎、眼、腦等靶器官起到保護(hù)作用,發(fā)揮針刺降壓的優(yōu)勢(shì)[5-7]。實(shí)驗(yàn)也證實(shí)針刺太沖穴可降低SHR大鼠血壓,并且針刺后腦部細(xì)胞排列規(guī)則,水腫減輕,腦損害得以改善。
圖1 光鏡下各組大鼠腦組織形態(tài)學(xué)變化Fig.1 Histomorphological changes of brain tissue in rats under light microscope
圖2 RhoA、ROCK-1在各組的的表達(dá)Fig.2 Expression of RhoA and ROCK-1 in each group
表8 各組RhoA、ROCK-1蛋白定量指標(biāo)(±s)Tab.8 Quantitative indexes of RhoA and ROCK-1 proteins in each group(±s)
表8 各組RhoA、ROCK-1蛋白定量指標(biāo)(±s)Tab.8 Quantitative indexes of RhoA and ROCK-1 proteins in each group(±s)
注:與模型對(duì)照組比較,*P<0.05。
組別正常對(duì)照組模型對(duì)照組太沖穴組動(dòng)物數(shù)10 10 10 RhoA ROCK-1 0.44±0.01* 0.28±0.03*0.87±0.03 0.78±0.03 0.62±0.02* 0.59±0.02*
ROCK又稱Rho激酶,Rho/ROCK通路介導(dǎo)抑制性信號(hào)阻斷中樞細(xì)胞再生,是普遍存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的一條信號(hào)通路。研究表明Rho/ROCK通路誘導(dǎo)應(yīng)力纖維形成、細(xì)胞遷移和細(xì)胞骨架重組,與組織收縮和生長(zhǎng)、血管和組織通透性等生理功能有關(guān)。Rho/ROCK通路異常是高血壓病、心臟病、神經(jīng)損傷性疾病產(chǎn)生的重要因素[8]。
ROCK主要通過(guò)激活肌球蛋白輕鏈磷酸酯酶的抑制蛋白CPI-17和磷酸化肌球蛋白輕鏈、鈣離子(Ca2+)增敏、引起非依賴于Ca2+濃度的血管收縮3條途徑引起血管收縮,進(jìn)而導(dǎo)致外周阻力增加,血壓升高;ROCK還可抑制內(nèi)皮一氧化氮合酶的活性,使血管內(nèi)一氧化氮(NO)減少,血管舒張功能下降,血壓升高[9-10];存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的ROCK含量下降亦可使SHR的血壓持續(xù)下降,提示ROCK還可通過(guò)中樞系統(tǒng)調(diào)節(jié)血壓水平[11]?;A(chǔ)研究表明在腎性高血壓大鼠、L-NAME誘導(dǎo)的高血壓大鼠和SHR ROCK抑制劑Y-27632后,血壓能夠明顯降低,且能抑制心肌細(xì)胞的凋亡[12],提示RhoA/ROCK通路激活在很大程度上參與了高血壓的發(fā)生發(fā)展及靶器官的損害。
Rho/ROCK通路在腦損傷的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中也起到了重要的作用。有研究提示抑制Rho/ROCK信號(hào)通路,可阻止神經(jīng)軸突變性,明顯減少大鼠脊髓神經(jīng)元的空泡樣變性壞死率,加強(qiáng)脊髓神經(jīng)元損傷后的再生[13]。臨床研究提示阻斷Rho/ROCK信號(hào)通路,可促進(jìn)腦外傷、脊髓損傷和阿爾茨海默?。ˋD)等導(dǎo)致的中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)損傷后的神經(jīng)細(xì)胞再生[14-15]。因此臨床和基礎(chǔ)研究均顯示Rho/ROCK通路參與神經(jīng)細(xì)胞的凋亡和再生,是重要的調(diào)節(jié)通路。
ROCK分布于全身組織,包含ROCK1和ROCK2兩種亞型。既往研究顯示ROCK1在非神經(jīng)組織(脾、肝、肺和睪丸)中有更高表達(dá),而ROCK2在心臟、腦和肌肉中有更高表達(dá)[8]。有研究表明ROCK1在損傷的腦組織中也有明顯表達(dá),和抗凋亡因子Bcl-2呈負(fù)相關(guān)[16],作為Rho的效應(yīng)物,通過(guò)Caspase-3介導(dǎo)的ROCK1分裂和激活來(lái)調(diào)節(jié)凋亡過(guò)程中空泡的形成[17],表明ROCK1可能參與了腦細(xì)胞凋亡。
實(shí)驗(yàn)中模型對(duì)照組和正常對(duì)照組相比,前者RhoA和ROCK1的表達(dá)要明顯高于后者,血壓的增高和RhoA、ROCK1的表達(dá)呈正相關(guān)。針刺降壓的同時(shí)降低了RhoA和ROCK1的表達(dá),表明針刺可能通過(guò)降低RhoA和ROCK1的表達(dá)進(jìn)而降低血壓。實(shí)驗(yàn)中電鏡結(jié)果顯示針刺可以改善腦組織損害,同時(shí)Western blot結(jié)果顯示RhoA、ROCK1的表達(dá)降低,表明針刺可能通過(guò)抑制RhoA/ROCK1通路起到保護(hù)靶器官的作用。
綜上所述,針刺能夠降低SHR血壓,改善腦損害,其機(jī)制可能與抑制RhoA/ROCK1信號(hào)通路表達(dá)有關(guān)。因此,針刺作為一種簡(jiǎn)、便、效、廉的高血壓病非藥物療法,對(duì)高血壓伴隨心腦等靶器官損害的患者而言,具有廣泛的臨床應(yīng)用前景。實(shí)驗(yàn)亦有局限,如應(yīng)設(shè)立非穴組來(lái)研究針刺太沖降壓的特異性,筆者將在后續(xù)研究中不斷完善。