麻黃堿對腦缺血大鼠運動功能恢復的影響及分子機制研究

李倩

摘要：為研究麻黃堿對腦缺血大鼠運動功能恢復的影響及相關的分子機制，選取體重為220～250 g的56只雄性SD大鼠，并隨機將其分為麻黃堿治療組、自然恢復組和假手術組，應用Koizumi線栓法建立單側大腦中動脈閉塞（MCAO）模型。應用橫木行走試驗在術后1、2、3、4周對其運動功能改善情況進行評定，應用免疫組織化學方法對缺血周圍區(qū)突觸素（SYP）、生長相關蛋白（GAP-43）表達的變化進行檢測。結果表明，在各時間點，假手術組大鼠運動功能無明顯改變（P>0.05）;在術后1周，運動功能評分最低的為自然恢復組，但隨著時間的推移，自然恢復組的運動功能不斷改善;相對于自然恢復組而言，麻黃堿治療組運動功能恢復速度明顯更快，且在術后1、2、3周，麻黃堿治療組均明顯快于自然恢復組（P<0.05）;4周之后，3組之間無顯著差異（P>0.05）。在1、2、3周時，免疫組化光密度定量測定結果顯示麻黃堿治療組GAP-43和SYP的表達水平均明顯高于自然恢復組。說明麻黃堿可對腦缺血后動物的運動功能恢復速度進行加速，且麻黃堿的加速機制與促進腦內結構重建和神經重塑的分子表達有關。

關鍵詞：麻黃堿;腦缺血;大鼠;運動功能;分子機制

中圖分類號：R49? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1007-273X（2019）09-0005-02

麻黃一直被中醫(yī)認為有著活血通絡的功效。根據相關文獻顯示，在對腦缺血所致的中風后遺癥進行治療時，麻黃與其他中藥配伍使用，對神經功能缺損癥狀有明顯的改善。然而，對中樞神經系統康復的作用及機理方面，單味的麻黃卻沒有明確的定論，但相關人士普遍認為與麻黃的主要藥用成分麻黃堿有關。基于此，本次研究選取了56只雄性SD大鼠，應用Koizumi線栓法建立單側大腦中動脈閉塞（MCAO）模型，以此來研究麻黃堿對腦缺血大鼠運動功能恢復的影響及相關的分子機制。

1? 材料與方法

1.1? 分組動物

選取體重為220～250 g的56只雄性SD大鼠，隨機將其分為麻黃堿治療組（24只）、自然恢復組（24只）和假手術組（8只）。術后1、2、3、4周為各組的4個時間點，且在各時間點取不同數量的大鼠（麻黃堿治療組6只，自然恢復組6只和假手術組2只）進行各項目的檢測。

1.2? 模型的制備

應用Koizumi線栓法建立單側MCAO模型。首先麻醉大鼠，固定于手術臺上時取仰臥位，頸前正中行縱行切口，對頸內動脈（ICA）、頸外動脈（ECA）、右側頸總動脈（CCA）進行分離暴露，并結扎CCA近端和ECA根部，剝離迷走神經。由頸外動脈插入栓線，經頸內動脈到大腦前動脈，機械性阻斷大腦中動脈發(fā)出處的血供來建立大腦中動脈缺血模型。如果需要再灌注，只需拔出栓線結扎傷口，即可恢復大腦血供。本試驗缺血2 h后取出栓線實現再灌注。假手術組步驟與手術組相同，只是不插入栓線。

1.3? 給藥方法

大鼠手術后，麻黃堿治療組大鼠使用麻黃堿腹腔注射（3 mg/kg體重），每3 d注射一次，其余兩組給予同劑量的生理鹽水進行注射。

1.4? 對運動功能進行評定

應用橫木行走試驗在術后1、2、3、4周對大鼠運動功能改善情況進行評定。橫木放置于距地面70 mm的高度，直徑25 mm，長1 200 mm。按照0～6分法來劃分等級。6分：無腳滑現象，能到達終點;5分：少量腳滑現象，能到達終點;4分：在一半以上的路程中出現腳滑現象，能到達終點;3分：肢體在前進時不起作用，能到達終點;2分：在前進時掉下;1分：可以站在橫木上，不能前進;0分：掉下。

1.5? 免疫組織化學檢測

應用免疫組織化學方法對缺血周圍區(qū)突觸素（SYP）、生長相關蛋白（GAP-43）表達的變化進行檢測。SYP及GAP-43均為Sigma公司產品。整個操作過程均嚴格按照產品說明書進行。

1.6? 統計學處理和圖像分析

用積分光密度值反映SYP和GAP-43免疫反應產物的強度和面積。要得出積分光密度值，首先要求出各陽性區(qū)光密度的積分和（∑∫ OD）。被檢各區(qū)在每例標本中均對3張切片進行檢測，并取其均值。用x±s表示所得結果。

2? 結果與分析

2.1? 各試驗組在不同時間的運動功能評分

由表1可見，假手術組大鼠運動功能在各時間點均無明顯改變（P>0.05）;在術后1周，運動功能評分最低的為自然恢復組，但隨著時間的推移，自然恢復組大鼠的運動功能不斷改善;相對于自然恢復組，麻黃堿治療組大鼠恢復速度明顯更快，且在術后1、2、3周均明顯快于自然恢復組（P<0.05）;4周之后，3組之間無顯著差異（P>0.05）。

2.2? GAP-43免疫組化染色結果

神經氈位置為GAP-43免疫反應產物的主要存在區(qū)，其染色也隨著免疫產物和免疫反應的增強而加深。

假手術組：少量著色位于神經氈位置，免疫產物在兩半球對稱分布。不同的時間點之間無顯著差異（P>0.05）。

自然恢復組：在梗死中心區(qū)未見到GAP-43的表達。在1周時GAP-43在梗死周圍區(qū)的免疫活性達到高峰，在2周時開始降低，4周之后與假手術組之間無明顯差異（P>0.05）。

麻黃堿治療組：與自然恢復組有相同的GAP-43表達變化趨勢。相較于自然恢復組，在前3個時間點其表達水平均明顯偏高（P<0.05）（表2）。

顆粒狀沉積或棕黃色點狀為SYP免疫反應產物，神經氈內為SYP免疫反應產物的分布位置。免疫反應強弱與突觸類型、顆粒的大小有關。

假手術組：神經氈內免疫產物在兩半球對稱分布。不同的時間點之間無明顯差異（P>0.05）。

自然恢復組：未在梗死中心區(qū)見到SYP表達。在1周時SYP在梗死周圍區(qū)的免疫活性開始增高，在2周時達到高峰，在3周時則開始降低，4周之后，3組之間無顯著差異（P>0.05）。

麻黃堿治療組：與自然恢復組具有相同的SYP表達變化趨勢，相較于自然恢復組，其在前3個時間點的表達水平均明顯偏高（P<0.05）（表2）。

3? 討論

麻黃具有利尿消腫、宣肺平喘、發(fā)汗散寒等功能，入肺、膀胱，性味辛苦溫，是我國寶貴的藥用植物。在對神經可塑性的影響方面，麻黃對神經可塑性的正性影響通過本研究得到證實。動物整體恢復狀況可以通過對側前肢感覺運動整合功能的改善情況反映出來[1]。對動物感覺運動整合功能恢復情況進行評價的方法就是橫木行走試驗。本次研究結果顯示，在各時間點，假手術組運動功能無明顯改變（P>0.05）;在術后1周，運動功能評分最低的為自然恢復組，但隨著時間的推移，自然恢復組的運動功能不斷改善;相較于自然恢復組，麻黃堿治療組運動功能恢復速度明顯更快，且在術后1、2、3周均明顯快于自然恢復組（P<0.05）;3組的運動功能在術后4周時均無明顯差異（P>0.05）。這說明麻黃堿有促進神經康復的作用。

軸突生長錐質膜面是GAP-43表達產物的主要位置，且GAP-43作為一種快速轉運磷酸蛋白，與突觸重建、軸突再生以及神經發(fā)育密切相關，該產物于20世紀80年代初被發(fā)現[2]。GAP-43在腦皮層中的表達水平在成年時較低，在損傷時則顯著增強，突觸重建、軸突芽生的狀態(tài)也與其表達強度相一致。因此GAP-43的表達可以作為常用的腦缺血損傷后的神經生長及再生的量化指標。本次研究結果顯示，GAP-43表達在腦梗死后明顯增加，在缺血再灌注后1周時GAP-43在梗死周圍區(qū)的免疫活性達到高峰，在2周時開始降低。麻黃堿治療組與自然恢復組具有相同的GAP-43表達變化趨勢，且麻黃堿治療組的GAP-43表達水平在前3個時間點均明顯高于自然恢復組（P<0.05）。

SYP是一種位于突觸囊泡膜上的鈣結合蛋白，其新生突觸的形成可由突觸數量的增加來提示。其主要作用在鈣依賴性神經遞質釋放過程中，是蛋白酪氨酸激酶的底物[3]。本次研究中，SYP在梗死周圍區(qū)的免疫活性在1周時開始增高，2周時達到高峰，3周時開始降低。麻黃堿治療組與自然恢復組有相同的SYP表達變化趨勢，且麻黃堿治療組SYP表達水平在前3個時間點均明顯高于自然恢復組（P<0.05）。

4? 小結

本次研究結果顯示，SYP和GAP-43的表達強度在麻黃堿治療組中明顯增強，說明對于腦結構再塑而言，麻黃堿有著積極作用。麻黃堿可促進中樞神經系統內如5-羥色胺、去甲腎上腺素（NE）、多巴胺等多種神經遞質的釋放。

本次研究結果顯示，在各時間點，假手術組大鼠運動功能無明顯改變（P>0.05）;在術后1周，運動功能評分最低的為自然恢復組，但隨著時間的推移，自然恢復組的運動功能不斷改善;相較于自然恢復組，麻黃堿治療組運動功能恢復速度明顯更快，且在術后1、2、3周均明顯快于自然恢復組（P<0.05）;3組的運動功能在術后4周時均無明顯差異（P>0.05）。在1、2、3周時，免疫組化光密度定量測定結果顯示麻黃堿治療組GAP-43和SYP的表達水平均明顯高于自然恢復組。上述結論表明，麻黃堿可對腦缺血后動物的運動功能恢復速度進行加速，且麻黃堿的加速機制與促進腦內結構重建和神經重塑的分子表達有關。

參考文獻：

[1] 王海英，亞白柳，王文淼，等.電針對腦缺血-再灌注損傷大鼠運動功能的改善作用及機制研究[J].濟寧醫(yī)學院學報，2018，41（5）：313-316，321.

[2] 胡? 艷，張香玉，魯銀山，等.成對關聯刺激對腦缺血再灌注大鼠感覺運動功能和MAP-2、GAP-43表達的影響[J].中華物理醫(yī)學與康復雜志，2018，40（10）：733-739.

[3] 鄢云彪，華? 駿，蘭新新，等.銀杏內酯注射液對腦缺血再灌注大鼠運動認知功能的影響[J].中藥藥理與臨床，2018，34（1）：66-69.