杜元灝 翟 娜
摘要
選用大鼠經大腦中動脈阻斷(MCAO),復制急性腦梗塞模型,采用酶組化法特異性的顯示微血管壁ATP酶,觀察其變化及針刺內關、水溝對其的影響。結果發現,MCAO后3,6,36小時缺血及梗塞區微血管壁上的ATP酶代謝嚴重障礙,酶大量脫失及耗竭,隨著時間的延續,酶代謝逐漸改善,但活性較低,酶顯示的微血管數目較少;而針刺組微血管壁上的ATP酶代謝較好,活性較高,酶顯示的微血管數目較多,表明針刺可改善微血管內皮細胞的ATP酶代謝,保護血管內皮細胞鈉鉀跨膜轉運動能,從而有效地減輕因缺血缺氧而導致的血管內皮細胞損傷,改善微血管的機能。
主題詞腦梗塞/針灸療法毛細血管/酶學腺苷三磷酸酶/代謝
急性腦血管閉塞后,腦微血管自律運動嚴重紊亂,出現高頻低幅的無效振動,嚴重地影響著其血供區及時獲得代償血流,導致腦細胞酶代謝障礙,出現局灶性腦梗死。因此,當急性腦血管閉塞發生后,其支配區域微血管的功能狀態是決定梗死面積大小及可逆腦細胞能否恢復功能的樞紐,這就是我們前期研究工作所提出的"微血管樞紐學說"。為了進一步揭示腦梗塞發生的微血管機制,本研究采用美國學者HerrmannH.J報道的鎂離子激活法,特異性地顯示血管內皮細胞基膜及質膜上的ATP酶,客觀地揭示腦血管閉塞后血管內皮細胞的酶代謝及針刺效應。
1材料與方法
1.1動物分組與模型制作
Wistar大鼠55只,體重180~200g,雌雄各半,隨機分為模型組、針刺組、去頸交感神經節組(簡稱去節組),假手術組及正常對照組,前3組各按3,6,36h分3個時相組,每組各5只;后2組各5只。
模型制作:采用熱阻凝法阻斷一側大腦中動脈,造成腦梗塞模型。假手術組只開顱而不阻斷MCA。
1.2處理方法
針刺組:針刺內關、水溝,先刺內關,用捻轉提插相結合的方法持續操作1min;繼刺水溝,行雀啄手法10次,兩穴留針10min;內關接電針,以動物前肢微微抖動為度。
去頸交感神經節組:于MCAO后即刻摘除雙側頸交感神經節。
其余各組均不作治療處理,而只是同樣抓取。
1.3酶組化實驗方法
參照Herrmann報道的鎂離子激活法。所有動物按規定時相斷頭取腦,立即置入-20℃的恒冷箱切片機中速凍,將腦縱向平分3等份,取近嗅球塊腦組織,切片厚度20μm,染色后封片,顯微鏡下觀察,結果經計算機圖像分析處理。
2結果
正常動物腦血管內皮細胞上ATP酶活性較高,鏡下可見酶染色呈黑棕色,酶顯示的微血管外形清晰,數目多布滿整個視野。模型組3h時,腦血管內皮細胞上的ATP酶大量脫失,鏡下所見酶染色呈淺棕色,酶顯示的微血管數目極少,而且外形模糊不清;6h時,酶染色略有加深,顯示的微血管數目略有增加;36h時酶染色呈棕色,酶顯示的微血管有所增加。針刺組動物3h時,血管內皮細胞染色較深,呈棕色,酶顯示的微血管較多,外形較清晰;隨著時間的延續,6,36h內皮細胞酶染色呈棕色及深棕色,酶顯示的微血管較多,外形清晰。各時相酶活性及其顯示的微血管數目均與模型組有顯著的差異(P<0.01)。
實驗對去除頸交感神經節方法的效果進行了觀察,結果表明該方法確能保護腦血管內皮細胞的ATP酶代謝,但其作用遠不及針刺的作用。統計結果見表1。
3討論
以往的鎂離子激活法顯示組織中各種細胞質膜及基膜上的鈉鉀依賴式ATP酶,不能特異的顯示某一種細胞上的該酶,而我們選用的方法能特異的著色于血管內皮細胞的質膜和基膜上,其余種類的細胞質膜及基膜并不著色,如本實驗中腦組織細胞呈白色,只有血管的外形顯示,因此本方法是研究血管內皮細胞ATP酶代謝狀況及反應微血管機能狀態的良好手段。
ATP酶是組織細胞能夠直接利用的唯一能量,被稱為能的通用"貨幣",因此通過觀察血管內皮細胞的ATP酶變化,可準確地反映內皮細胞的功能狀態。血管內皮細胞膜內外的離子轉運是一個耗能過程,本方法顯示的酶系鈉鉀依賴式ATP酶,故其代謝狀況可反映鈉鉀離子轉運的功能。近年來,大量的研究都肯定了血管內皮細胞具有重要的功能,它不僅是微循環完成組織血氧等供給的基本保證,而且具有重要的分泌功能,如它可分泌內皮素,尤其當內皮細胞受到損傷性因素刺激時,大量釋放而介導微血管的嚴重痙攣。因此,從血管內皮細胞的ATP酶代謝角度,探討腦梗塞發生發展的微血管機制及針刺效應具有重要意義。
實驗結果表明,腦血管急性閉塞后,血管內皮細胞的ATP酶代謝嚴重障礙,提示微血管內皮細胞遭到損傷,經膜鈉鉀離子轉運紊亂,微血管機能狀態障礙,而僅靠機體自身的代償功能是遠遠不夠的。針刺可有效地改善血管內皮細胞的ATP酶代謝,從而保護了內皮細胞的經膜鈉鉀離子轉運,改善了微血管的機能狀態。
封閉頸交感神經節治療腦梗塞的方法早在50年代已經用于臨床,近年仍有報道,這種方法的理論依據就是擴張腦血管,增加腦灌注。為了揭示針刺的作用機制,我們選擇了去除頸交感神經節的方法作為對照。實驗結果表明,該方法確有一定的保護內皮細胞ATP酶代謝作用,但是其效果遠遠不及針刺的效果,原因何在?
我們認為,針刺的作用是多方面的,絕不是簡單的擴張微血管,如它在擴張微血管的同時可增強微血管的自律運動,增強心臟功能等,這正是封閉或去除頸交感神經節方法所無法達到的。
綜上所述,針刺可有效地改善急性腦血管閉塞所導致的血管內皮細胞ATP酶代謝,減輕內皮細胞的損傷,從而改善了腦微血管的機能狀態,使缺血區及梗塞區及時獲得代償血流,這無疑對于縮小梗塞面積和使可逆的腦細胞恢復功能具有十分重要的意義。同時也再次證明了我們前期研究工作中所提出的微血管樞紐學說的合理性。
4參考文獻
1杜元灝,等.針刺治療急性腦缺血的微血管機制研究Ⅰ.針刺研究,1998;23(4):275
2中國中醫藥學會博士學術委員會.博士論壇.北京科學技術出版社,1997:125~127
3HerrmannH.J.etal.MicrovesselResearch.Exp.Path,1997;(17):215
(修回日期:2000玻埃丟玻保常齊淑蘭發稿)