電針預處理對大鼠腦缺血再灌注損傷后炎性因子及細胞凋亡的影響①

朱路文，葉濤，姜云飛，吳孝軍，李宏玉，宋名揚，唐強

電針預處理對大鼠腦缺血再灌注損傷后炎性因子及細胞凋亡的影響①

朱路文1，葉濤2，姜云飛2，吳孝軍2，李宏玉2，宋名揚2，唐強1

目的探討電針預處理對大鼠腦缺血再灌注損傷后白細胞介素（IL）-1β、IL-6含量及細胞凋亡的影響。方法36只清潔級雄性Sprague-Dawley大鼠按隨機數字表法分為假手術組、模型組和電針預處理組，每組12只。大腦中動脈阻塞（MCAO）建立腦缺血2 h再灌注模型。再灌注后24 h，酶聯免疫吸附法檢測血清、腦組織IL-1β、IL-6的含量，TUNEL染色檢測缺血半暗區神經細胞凋亡。結果與模型組比較，電針預處理組大鼠血清、腦組織IL-1β、IL-6的含量明顯下降（P＜0.01），TUNEL陽性細胞數顯著下降（P＜0.001）。結論電針預處理降低炎癥反應，減少細胞凋亡。

腦缺血再灌注；電針；預處理；白細胞介素-1β；白細胞介素-6；細胞凋亡；炎癥反應；大鼠

［本文著錄格式］朱路文，葉濤，姜云飛，等.電針預處理對大鼠腦缺血再灌注損傷后炎性因子及細胞凋亡的影響［J］.中國康復理論與實踐，2016，22（7）:765-768.

CITED AS:Zhu LW，Ye T，Jiang YF，et al.Effects of electro-acupuncture pretreatment on interleukin-1β，interleukin-6 and apoptosis in rats after cerebral ischemia-reperfusion injury［J］.Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian，2016，22（7）:765-768.

腦缺血再灌注后，機體免疫系統激活，分泌白細胞介素1（interleukin-1，IL-1）、白細胞介素6（interleukin-6，IL-6）等炎癥細胞因子，引起神經元細胞損傷與凋亡，導致腦組織結構缺失與功能障礙［1-2］。近年國內外研究證實，電針預處理可誘導腦缺血耐受，減輕腦缺血再灌注損傷，發揮腦保護作用［3-5］。本實驗探討電針預處理百會穴對腦缺血再灌注大鼠血清、腦組織IL-1β、IL-6含量及缺血半暗區細胞凋亡的影響。

1材料與方法

1.1實驗動物

清潔級雄性Sprague-Dawley大鼠36只，體質量220～240 g，由黑龍江中醫藥大學實驗動物中心提供，許可證號SCXK（黑）2008001。于溫度24～26℃、濕度60%～70%、噪音＜60 dB環境下飼養，明暗各12 h交替（7:00～19:00開燈）。

1.2主要儀器和試劑

G6805-1A型電針儀：上海華誼醫用儀器廠。MK3酶標儀：THERMO SCIENTIFIC公司。KDC-160HR高速冷凍離心機：中科中佳科學儀器有限公司。RM2235型切片機：LEICA公司。PeriFlux 5000型激光多普勒血流儀：帕瑞醫學公司。TUNEL試劑盒：ROCHE公司。IL-1β、IL-6 ELISA檢測試劑盒：北京誠林生物技術有限公司。考馬斯亮藍蛋白定量試劑盒：北京賽馳生物科技有限公司。

1.3動物分組及干預

將36只大鼠編1～36號。計算機生成一個含36個數的隨機數字表，以表中第一數對應大鼠編號1，從左到右，自上而下分別對應1～36號大鼠。用表中隨機數字除以3得余數確定各編號的組別，余數0、1、2分別對應假手術組、模型組、電針預處理組，最終各組隨機分入12只大鼠。假手術組接受類似電針預處理組的各項手術操作，但不行模型制作；模型組僅接受模型制作；電針預處理組電針預處理2周后制作模型。

1.3.1電針預處理

大鼠固定于大鼠固定器上，根據《實驗動物圖譜》選取大鼠百會穴（雙耳前緣連線中點），采用直徑0.25 mm，長25 mm毫針（貴州安迪醫療器械有限公司），45°進針2 mm。連接電針儀，另一極連接耳尖，采用疏密波，頻率2/15 Hz，強度1 mA，干預30 min，每天1次，每周5 d，共2周。

1.3.2模型制備

線栓法制備大鼠大腦中動脈阻塞（middle cerebral artery occlusion，MCAO）再灌注模型。術前12 h禁食不禁水。10%水合氯醛3.5 ml/kg腹腔注射麻醉，恒溫加熱板保持大鼠體溫于36.5～37.5℃。碘伏頸部消毒，頸正中處切口，鈍性剝離軟組織，暴露頸總動脈、頸外動脈及頸內動脈，結扎靠近分叉處的頸總動脈和頸外動脈，頸總動脈分叉處下方用眼科剪剪一“V”型切口，將頭端過蠟、直徑0.26 mm的魚線插入頸內動脈，深距離分叉處17～18 mm。激光多普勒監測血流阻閉情況，于大腦中動脈腦血流降基線值30%以下視為造模成功。結扎頸內動脈，2 h后拔出栓線。各組于再灌注2 h根據Longa等的5分制法進行神經功能缺損評分［6］，評分1、2、3分的大鼠視為造模成功，納入實驗。

1.4取材及檢測方法

1.4.1血清IL-1β、IL-6含量

再灌注24 h后，各組取6只大鼠，腹腔注射10%水合氯醛4 ml/kg麻醉，真空采血管于心尖采血4 ml，室溫靜置30 min，4℃ 3000 r/min離心15 min，取上清，保存于-20℃冰箱。嚴格按照試劑盒說明檢測各組血清IL-1β、IL-6含量。

1.4.2腦組織IL-1β、IL-6含量

再灌注24 h后，取余下6只大鼠，腹腔注射10%水合氯醛4 ml/kg麻醉，快速斷頭取腦，切取缺血側腦梗死周邊組織，稱重后，4℃預冷PBS制備10%腦組織勻漿，4℃ 3000 r/min離心10 min，取上清，保存于-20℃冰箱。運用考馬斯亮藍法標定蛋白含量，酶聯免疫吸附法測定腦組織勻漿中IL-1β、IL-6含量，除以蛋白含量后即得到每毫克組織蛋白中IL-1β、IL-6含量。

1.4.3TUNEL染色

采血結束后，動脈夾或止血鉗夾閉腹主動脈或流向下肢的血管，心內灌注。冰板上快速斷頭取腦，保存于4%多聚甲醛中，4℃冰箱過夜。視交叉后1 mm冠狀位向后切取厚4 mm腦組織，置10%中性福爾馬林緩沖液中固定18 h。常規梯度乙醇脫水、二甲苯透明，石蠟包埋，連續冠狀切片，厚3～5 μm，烤片后4℃保存。

65℃烤片1 h，二甲苯脫蠟（二甲苯Ⅰ、Ⅱ，各5 min），下行梯度酒精水合，室溫下蛋白酶K消化30 min，PBS漂洗3次，各5 min（下同）；37℃暗濕盒中滴加TUNEL反應液50 μl，孵育1 h，PBS漂洗；37℃暗濕盒中滴加POD反應液50 μl，孵育30 min，PBS漂洗；室溫下DAB顯色，PBS漂洗，蘇木素對比染色，溫水返藍。上行梯度酒精脫水，二甲苯透明，封片，鏡檢。每只大鼠取1張切片，低倍鏡（10×10）下定位缺血半暗區，高倍鏡（10×40）下觀察拍照，計數TUNEL陽性細胞數。

1.5統計學分析

2結果

2.1血清IL-1β、IL-6含量

與假手術組比較，模型組血清IL-1β、IL-6均顯著升高（P＜0.001）。與模型組比較，電針預處理組血清IL-1β、IL-6含量顯著降低（P＜0.001）。見表1。

2.2腦組織IL-1β、IL-6含量

與假手術組比較，模型組腦組織IL-1β、IL-6均顯著升高（P＜0.001）。與模型組比較，電針預處理組腦組織IL-1β、IL-6均明顯降低（P＜0.01）。見表1。

2.3TUNEL染色

假手術組少見TUNEL陽性細胞。與假手術組比較，模型組大鼠TUNEL陽性細胞數顯著增加（P＜0.001）。與模型組比較，電針預處理組TUNEL陽性細胞顯著減少（P＜0.001）。見表1。

表1　　各組血清和腦組織IL-1β、IL-6含量及TUNEL陽性細胞數比較

3討論

腦缺血再灌注損傷中醫學稱為“中風”，由竅閉神匿，神不導氣所致，治療遵循“病變在腦，首取督脈”的理論。百會屬督脈，有醒腦開竅，升陽舉陷，益氣補虛、平肝息風的功效。電針刺激百會穴可減輕腦缺血損傷，降低腦梗死體積，抑制細胞凋亡，促進神經功能恢復［7-9］。

電針預處理是于腦缺血前進行單次或多次電針刺激，預防及保護腦損傷的一種方法［7，10］。電針預處理可通過內質網應激途徑、低氧誘導因子-1α、非受體酪氨酸激酶-信號轉導和轉錄激活因子信號轉導通路等，抑制細胞凋亡，發揮腦保護作用［8，11-12］；還可通過抗氧化應激，調節血腦屏障、內源性大麻素系統等途徑，誘導腦缺血耐受［13-15］。

近年來，腦缺血再灌注后炎癥反應被認為是治療腦缺血的重要靶點。腦缺血再灌注后，可產生大量炎癥因子，激活和趨化炎性細胞及合成分泌黏附因子等，多種因素相互作用引起級聯反應，導致腦組織繼發炎癥性損傷［16］。

IL-1β、IL-6是炎癥反應中的重要因子。IL-1β是炎癥細胞的強烈趨化因子，可引起星形細胞、小膠質細胞活化與增多，星形膠質細胞增殖活化［17］；還可致白細胞浸潤、增加興奮性氨基酸和氧自由基的釋放等，引起級聯反應，使炎癥反應加劇甚至失控，導致腦組織繼發性損傷［18-19］。

IL-6表達水平是腦缺血再灌注損傷程度的重要指標［20］。IL-6可誘導T淋巴細胞作用于腦組織，還可引起炎癥介質的生成與增多，促進基質金屬蛋白酶-1表達，從而加速炎癥反應，引起神經元、膠質細胞及內皮細胞受損［21-23］。

本研究顯示，腦缺血再灌注24 h，可誘發炎癥反應，而電針預處理可降低該炎癥反應相關炎癥因子，發揮抑制炎癥級聯反應的作用。

炎癥反應與細胞凋亡在時間和空間上相互重疊、彼此影響，共同構成損傷過程中的級聯反應，從而加速腦缺血再灌注損傷的出現。細胞凋亡又稱細胞程序性死亡，是由細胞內外因素刺激導致細胞本身自殺程序被激活而引起。神經細胞凋亡程序在腦缺血損傷，特別是腦缺血再灌注損傷中起著重要作用［24-26］。細胞凋亡在腦缺血后所引起的遲發性神經元死亡占比較大。本研究顯示，腦缺血再灌注可誘發缺血半暗帶神經細胞大量凋亡，而電針預處理可降低細胞凋亡水平，減輕腦損傷程度。

總之，本研究顯示，電針預處理可以有效抑制腦缺血再灌注后的炎癥反應，減弱其誘導級聯反應的發生，抑制損傷腦組織的細胞凋亡，從而誘導腦缺血耐受。本研究進一步證實電針預處理的腦保護作用，為電針預處理作為缺血性腦卒中的防治措施提供堅實的理論基礎。

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Effects of Electro-acupuncture Pretreatment on Interleukin-1β，Interleukin-6 and Apoptosis in Rats after Cerebral Ischemia-reperfusion Injury

ZHU Lu-wen1，YE Tao2，JIANG Yun-fei2，WU Xiao-jun2，LI Hong-yu2，SONG Ming-yang2，TANG Qiang1
1.The Second Hospital Affiliated to Heilongjiang University of Chinese Medicine，Harbin，Heilongjiang 150001，China；2.Heilongjiang University of Chinese Medicine，Harbin，Heilongjiang 150040，China
Correspondence to TANG Qiang.E-mail:tangqiang1963@163.com

Objective To investigate the effect of electro-acupuncture pretreatment on content of interleukin（IL）-1β and IL-6 in serum and ischemic penumbra，and apoptosis in ischemic penumbra in rats after cerebral ischemia-reperfusion injury.Methods Thirty-six male Sprague-Dawley rats were randomly divided into sham group（n=12），model group（n=12），and electro-acupuncture pretreatment group（n= 12）.The middle cerebral arteries were occluded for 120 minutes and reperfused.Twenty-four hours after reperfusion，the level of IL-1β and IL-6 in serum and brain tissue was detected with enzyme-linked immunosorbent，and apoptosis of ischemic penumbra was detected with TUNEL.Results The content of IL-1β and IL-6 in the serum and brain tissue，and the number of TUNEL-positive cells decreased in the electro-acupuncture pretreatment group compared with that in the model group（P＜0.01）.Conclusion Electro-acupuncture pretreatment may inhibit inflammatory response and apoptosis in cerebral ischemia-reperfusion injury.

cerebral ischemia-reperfusion；electro-acupuncture；pretreatment；interleukin-1β；interleukin-6；inflammatory response；apoptosis；rats

10.3969/j.issn.1006-9771.2016.07.005

R743.32

A

1006-9771（2016）07-0765-04

1.哈爾濱市科技創新人才專項基金項目（青年后備人）（No.2014RFQGJ150）；2.黑龍江省自然科學基金項目（No.QC2015103）；3.國家自然科學基金項目（No.81503666）。

1.黑龍江中醫藥大學附屬第二醫院，黑龍江哈爾濱市150001；2.黑龍江中醫藥大學，黑龍江哈爾濱市150040。作者簡介：朱路文（1983-），男，山東鄒城市人，博士，主治醫師，主要研究方向：針刺預處理預防腦血管病。通訊作者：唐強（1963-），男，四川大竹縣人，教授，博士生導師，主要研究方向：中醫康復基礎與臨床研究。E-mail:tangqiang1963@163.com。

2016-03-28

2016-05-19）