黃 佳 趙建濤 羅曉玲 張心怡 周勝?gòu)?qiáng) 劉 芳△
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410208;2.湖南省中醫(yī)藥研究院附屬醫(yī)院,湖南 長(zhǎng)沙 410006)
缺血性腦卒中又稱中風(fēng),在卒中中有60%~80%為此類型。近年來(lái)調(diào)查顯示腦血管疾病已成為我國(guó)居民首位死因[1]。腦梗死急性期病情變化迅速,西醫(yī)主要以溶栓、抗血小板聚集等治療,但是大部分患者經(jīng)過(guò)急性期的治療后仍會(huì)留有因梗死而造成的神經(jīng)功能缺損癥狀,如失語(yǔ)、運(yùn)動(dòng)感覺(jué)障礙、情感障礙等[2]。恢復(fù)期則主要以康復(fù)及預(yù)防治療為主。前期研究表明,芪仙通絡(luò)方經(jīng)過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明能顯著促進(jìn)大腦中動(dòng)脈阻塞(MCAO)大鼠模型神經(jīng)功能恢復(fù),促進(jìn)遠(yuǎn)隔損害部位丘腦及黑質(zhì)的軸突再生、促進(jìn)神經(jīng)元細(xì)胞突觸重塑的作用[3-5]。本研究通過(guò)建立MCAO模型,基于在體動(dòng)物水平,從少突膠質(zhì)前體細(xì)胞(OPC)、髓鞘堿性蛋白(MBP)表達(dá)等方面探究芪仙通絡(luò)方對(duì)MCAO大鼠是否具有促進(jìn)髓鞘再生的功能。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SPF級(jí)SD大鼠40只購(gòu)于湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司[動(dòng)物合格證:SCXK(湘)2009-0004],雄性,月齡1~2月,體質(zhì)量(250±20)g,于湖南省中醫(yī)藥研究院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[實(shí)驗(yàn)室許可證:SYXK(湘)2020-0008)]進(jìn)行分籠飼養(yǎng),每籠5只,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周,實(shí)驗(yàn)室溫度(24±0.5)℃,相對(duì)濕度50%~60%,噪聲<50 dB。
1.2 藥物與試劑 1)藥物:芪仙通絡(luò)方組成為黃芪30 g,枸杞子30 g,葛根30 g,丹參30 g,淫羊藿15 g,制首烏15 g,山楂15 g,水蛭9 g。飲片均由湖南省中醫(yī)藥研究院附屬醫(yī)院中藥房提供,由藥劑科田其學(xué)主任藥師鑒定為正品。煎制中藥,以中火熬煮,時(shí)間依據(jù)高、中、低濃度不等,參照大鼠臨床等效劑量換算公式(按70 kg成人與動(dòng)物體質(zhì)量藥量進(jìn)行折算),推算出高中低劑量濃度所需藥液為55、110、220 mL,制備完畢后儲(chǔ)存于4℃冰箱內(nèi)備用。丁苯酞軟膠囊(石藥集團(tuán)恩必普藥業(yè)有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字H20050299)。2)試劑:髓鞘染液(武漢賽維爾生物科技有限公司,貨號(hào)G1030-100ML);MBP抗體(武漢賽維爾生物科技有限公司,貨號(hào)GB11226);5-乙炔基-2'-脫氧尿苷(EDU)抗體(碧云天生物技術(shù)有限公司,貨號(hào)ST076-250 mg);EDU染色試劑盒(武漢賽維爾生物科技有限公司,貨號(hào)C10310);少突膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子2(Olig2)Olig2抗體(武漢博士德生物工程有限公司);FITC標(biāo)記的驢抗兔IgG(武漢賽維爾生物科技有限公司,貨號(hào)GB22403);HRP標(biāo)記驢抗山羊IgG(武漢賽維爾生物科技有限公司,貨號(hào)GB23404)。
1.3 實(shí)驗(yàn)儀器 石蠟包埋機(jī)(武漢俊杰電子有限公司,型號(hào)JB-P5),石蠟切片機(jī)(上海徠卡儀器有限公司,型號(hào)RM2016),組織攤片機(jī)(浙江金華科迪儀器設(shè)備有限公司,型號(hào)KD-P),病理切片機(jī)(上海徠卡儀器有限公司,型號(hào)RM2016),烤箱(上海慧泰儀器制造有限公司,DHG-9140A),正置光學(xué)顯微鏡(日本尼康,型號(hào)NIKON ECLIPSE C1),顯微鏡(日本尼康,型號(hào)NIKON E100),MACO線栓(北京西濃科技有限公司,貨號(hào)2838-A4)。
1.4 分組與造模 采用改良Longa線栓法復(fù)制并評(píng)價(jià)MCAO大鼠模型[6]。大鼠術(shù)前12 h禁食不禁水。10%水合氯醛按3.5 mL/kg腹腔注射麻醉,將大鼠仰臥位固定于手術(shù)操作臺(tái)上,取頸部正中切口,游離左側(cè)頸總動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈、頸外動(dòng)脈,結(jié)扎頸總動(dòng)脈、頸外動(dòng)脈,于頸總動(dòng)脈分叉部下方0.4 cm處刺一小口,將直徑為0.28 mm的線栓插入頸內(nèi)動(dòng)脈,至線栓頭端至大腦中動(dòng)脈開(kāi)口處,從而阻斷大腦中動(dòng)脈。插入深度由分叉部計(jì)為約18 mm,固定線栓,依次關(guān)閉切口。假手術(shù)組僅結(jié)扎左側(cè)頸總動(dòng)脈,不導(dǎo)入線栓,其余步驟和手術(shù)組相同。大鼠術(shù)后24 h,采用Longa評(píng)分法評(píng)定神經(jīng)功能,分值在1~3分者入組,死亡鼠予以隨機(jī)替補(bǔ)。取造模成功的大鼠,按隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為模型組、芪仙通絡(luò)方組高劑量組、芪仙通絡(luò)方中劑量組、芪仙通絡(luò)方低劑量組、丁苯酞組,另設(shè)假手術(shù)組,共6組,每組各6只,總共36只。
1.5 干預(yù)方法 手術(shù)后第3天至14天,每日按照每1 mL/100 g給藥體積,芪仙通絡(luò)方高劑量組以31.32 g/(kg·d)灌胃,芪仙通絡(luò)方中劑量組以15.66 g/(kg·d)灌胃,芪仙通絡(luò)方低劑量組以7.83 g/(kg·d)灌胃,丁苯酞組用食用油配備后以0.054 g/(kg·d)灌胃。假手術(shù)組和模型組灌以同等劑量生理鹽水及等容積食用油,芪仙通絡(luò)方各劑量組還用等容積食用油灌胃。
1.6 觀察指標(biāo) 1)神經(jīng)功能缺損評(píng)價(jià):于造模后3、7、14 d分別進(jìn)行mNSS評(píng)分,以評(píng)價(jià)MCAO大鼠神經(jīng)功能缺損情況。此評(píng)分表從運(yùn)動(dòng)功能、感覺(jué)功能、平衡能力和生理反射對(duì)大鼠各項(xiàng)功能進(jìn)行等級(jí)評(píng)分,總記18分,評(píng)分越高提示神經(jīng)功能缺失越嚴(yán)重。2)LFB染色觀察髓鞘結(jié)構(gòu):大腦中動(dòng)脈梗死后14 d取材,將石蠟切片常規(guī)脫蠟至水,切片入60℃0.1%固藍(lán)加膜加蓋浸染1 h,取出切片快速自來(lái)水洗。切片浸入碳酸鋰分化液中稍分化2 s,直接浸入70%乙醇分化15 s,水洗終止分化后鏡檢,至髓鞘呈藍(lán)色背景近無(wú)色;切片入65℃烤箱烤干拿出,冷卻后進(jìn)入95%乙醇后復(fù)染伊紅。最后將切片依次放入無(wú)水乙醇過(guò)3次,各5 min,后置二甲苯2次,每次5 min至透明,中性樹(shù)膠封片。每張切片隨機(jī)選取5個(gè)缺血側(cè)視野拍照采集圖像,采用Image Pro Plus 6.0圖像分析軟件計(jì)算髓鞘表達(dá)的平均光密度(MOD值),進(jìn)行相對(duì)定量分析。3)免疫熒光雙標(biāo)檢測(cè)髓鞘再生數(shù)量:大腦中動(dòng)脈梗死后14 d取材,將EDU標(biāo)記的腦組織常規(guī)脫蠟至水,EDTA(pH8.0)抗原修復(fù)23 min,2 mol/L鹽酸37℃孵育30 min,0.1 mol/L硼酸漂洗10 min,3%BSA室溫封閉30 min;分別加入EDU抗體及Olig2抗體(1∶100),4℃孵育;第2天室溫復(fù)溫30 min,PBS洗3次,每次5 min,分別滴加FITC標(biāo)記的驢抗兔IgG(1∶100),室溫避光孵1 h;PBS洗5 min,重復(fù)3次,滴加DAPI染色液復(fù)染細(xì)胞核;PBS洗5 min,反復(fù)3次,最后加入抗熒光衰減封片劑封片,熒光顯微鏡下觀察。每張切片隨機(jī)選取5個(gè)缺血側(cè)視野拍照采集圖像,采用Image Pro Plus 6.0圖像分析軟件計(jì)算單位面積內(nèi)EDU/Olig2雙標(biāo)陽(yáng)性細(xì)胞數(shù),取其平均值進(jìn)行定量分析。4)免疫組化檢測(cè)MBP蛋白表達(dá):大腦中動(dòng)脈梗死后14 d取材,腦組織切片常規(guī)脫蠟至水,EDTA(pH 9.0)抗原修復(fù)20 min;在室溫下3%雙氧水內(nèi)避光孵育25 min,滴加3%BSA后室溫封閉30 min;加入MBP抗體(1∶300),4℃孵育;次日PBS洗3次,各5 min,滴加HRP標(biāo)記驢抗山羊IgG(1∶100),室溫孵育50 min,DAB顯色,蘇木素復(fù)染細(xì)胞核,脫水后中性樹(shù)膠封片。光學(xué)顯微鏡下觀察,每張切片隨機(jī)選取5個(gè)缺血側(cè)視野拍照采集圖像,采用Image Pro Plus 6.0圖像分析軟件計(jì)算MBP蛋白表達(dá)的平均光密度(MOD值),進(jìn)行相對(duì)定量分析。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS26.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以()表示,神經(jīng)功能評(píng)分以重復(fù)測(cè)量方差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,成對(duì)比較;LFB染色,熒光雙標(biāo)、免疫組化使用單因素方差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,LSD法多重比較。P<0.05為差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組大鼠神經(jīng)功能缺損評(píng)分 見(jiàn)表1。與假手術(shù)組比較,模型組大鼠在第3、7、14日的神經(jīng)功能評(píng)分顯著上升,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);與模型組比較,芪仙通絡(luò)方低、中、高劑量組及丁苯酞組第7、14日神經(jīng)功能評(píng)分明顯降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與低、中劑量組和丁苯酞組比較,高劑量組第7、14 d神經(jīng)功能評(píng)分顯著降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表1 各組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分比較(分,±s)

表1 各組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分比較(分,±s)
注:與假手術(shù)組比較,*P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01;與芪仙通絡(luò)方低劑量組比較,▲P<0.05,▲▲P<0.01;與芪仙通絡(luò)方中劑量組比較,#P<0.05,##P<0.01;與丁苯酞組比較,&P<0.05,&&P<0.01。下同。
組 別n 第3日 第7日 第14日6 6 6 6 6 6假手術(shù)組模型組芪仙通絡(luò)方低劑量組芪仙通絡(luò)方中劑量組芪仙通絡(luò)方高劑量組丁苯酞組0.00±0.00 9.83±0.75*9.83±1.17 9.83±1.17 10.50±1.05 10.33±0.82 0.00±0.00 8.83±0.75*7.67±0.52△7.33±1.03△6.33±0.52△▲#&7.47±0.52△0.00±0.00 7.83±0.75*6.50±0.55△5.83±0.75△4.17±0.41△▲#&6.00±0.63△
2.2 各組大鼠缺血側(cè)髓鞘表達(dá)值比較 見(jiàn)表2,圖1。神經(jīng)髓鞘呈藍(lán)色,背景為淺藍(lán)色或近乎無(wú)色。假手術(shù)組髓鞘完整,LFB染色較為均與且排列緊致,模型組完整髓鞘數(shù)量明顯降低(P<0.01);與模型組比較,芪仙通絡(luò)方各劑量組和丁苯酞組髓鞘損傷情況均減輕,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);在所有給藥組中,高劑量組髓鞘表達(dá)相對(duì)最為完整且染色較均勻(P<0.05)。
表2 各組大鼠缺血側(cè)髓鞘、Edu/Olig2陽(yáng)性、MBP蛋白表達(dá)比較(±s)

表2 各組大鼠缺血側(cè)髓鞘、Edu/Olig2陽(yáng)性、MBP蛋白表達(dá)比較(±s)
組別假手術(shù)組模型組芪仙通絡(luò)方低劑量組芪仙通絡(luò)方中劑量組芪仙通絡(luò)方高劑量組丁苯酞組n 6 6 6 6 6 6髓鞘0.253±0.083 0.097±0.010*0.176±0.006△0.202±0.010△0.302±0.056△▲#&0.189±0.018△Edu/Olig2陽(yáng)性51.667±9.074 51.667±4.000 103.667±7.095△△160.333±2.517△△190.000±9.644△△▲▲##&&150.000±7.937△△MBP蛋白0.089±0.001 0.050±0.005**0.070±0.005△△0.082±0.003△△0.099±0.003△△▲▲##&&0.080±0.001△△

圖1 各組大鼠缺血側(cè)髓鞘病理改變(LFB染色,200倍)
2.3 各組大鼠缺血側(cè)Edu/Olig2陽(yáng)性表達(dá)比較 見(jiàn)表2,圖2。免疫熒光雙標(biāo)表達(dá)DAPI染色為藍(lán)色,EDU陽(yáng)性表達(dá)綠色,Olig2陽(yáng)性表達(dá)為紅色。在模型組中可見(jiàn)少量EDU/Olig2雙標(biāo)陽(yáng)性細(xì)胞,與假手術(shù)組比較,模型組EDU/Olig2雙標(biāo)陽(yáng)性表達(dá)相似,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與模型組比較,各給藥組EDU/Olig2雙標(biāo)陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)目顯著增加,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);其中以高劑量組雙標(biāo)陽(yáng)性細(xì)胞增加最為顯著,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

圖2 各組大鼠缺血側(cè)Edu/Olig2陽(yáng)性表達(dá)比較(免疫熒光染色,200倍)
2.4 各組大鼠缺血側(cè)MBP蛋白表達(dá)比較 見(jiàn)表2,圖3。DAB顯出的陽(yáng)性表達(dá)為棕黃色,蘇木素染細(xì)胞核為藍(lán)色。假手術(shù)組可見(jiàn)大量MBP蛋白表達(dá),模型組MBP蛋白表達(dá)顯著降低(P<0.01);與模型組比較,芪仙通絡(luò)方各劑量組和丁苯酞組MBP蛋白表達(dá)明顯升高(P<0.01);與芪仙通絡(luò)方低、中劑量組和丁苯酞組比較,高劑量組MBP蛋白表達(dá)升高最明顯(P<0.01)。

圖3 各組大鼠缺血側(cè)MBP陽(yáng)性表達(dá)比較(免疫組化,200倍)
缺血性腦卒中的主要表現(xiàn)是白質(zhì)損傷,無(wú)論是小血管梗死或大的顱內(nèi)動(dòng)脈梗死均可造成白質(zhì)損傷[7-8]。且越來(lái)越多的研究表明,缺血性中風(fēng)患者的腦白質(zhì)病變與不良預(yù)后獨(dú)立相關(guān)[9],軸突上的髓鞘被破壞至消失的過(guò)程成為沃勒變性,這一過(guò)程為腦白質(zhì)病變的主要病理基礎(chǔ)[10-11]。故抑制髓鞘變性及促進(jìn)髓鞘再生對(duì)于腦梗死后的治療尤為重要。少突膠質(zhì)細(xì)胞重新包裹髓鞘,并且軸突恢復(fù)生理功能的過(guò)程稱為髓鞘再生[12],但髓鞘再生的過(guò)程需要OPC先增殖并遷移到需要軸突髓鞘形成的區(qū)域,再逐漸向成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞分化[13]。由此可見(jiàn)OPC在髓鞘再生過(guò)程至關(guān)重要。Olig2是OPCs增殖及分化過(guò)程中的重要轉(zhuǎn)錄因子,OPCs分化為少突膠質(zhì)細(xì)胞的過(guò)程需要Olig2參與[14],有研究顯示,OPCs在Olig2基因缺失的脫髓鞘模型大鼠脊髓中明顯減少[15]。MBP是成熟的少突膠質(zhì)細(xì)胞分泌的一種促進(jìn)髓鞘形成及再生的堿性蛋白[16]。大量實(shí)驗(yàn)表明MBP與髓鞘化水平相關(guān),MBP表達(dá)增加時(shí)提示髓鞘處于形成或再生過(guò)程,相反則可提示髓鞘損傷或髓鞘形成欠佳[17-18]。
本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)模型組Olig2下調(diào),提示髓鞘再生受到阻礙,而芪仙通絡(luò)方各組較模型組Olig2明顯上調(diào),提示中動(dòng)脈阻塞髓鞘損傷后,芪仙通絡(luò)方組能促進(jìn)OPCs分化為成熟的少突膠質(zhì)細(xì)胞而推動(dòng)髓鞘再生。其中芪仙通絡(luò)方高劑量組(31.32 g/kg)最為明顯。本實(shí)驗(yàn)研究表明模型組大鼠腦組織MBP蛋白表達(dá)受到抑制,芪仙通絡(luò)方組MCAO大鼠腦組織MBP表達(dá)上調(diào),顯示芪仙通絡(luò)方在31.32 g/kg劑量時(shí)表達(dá)最高,表明芪仙通絡(luò)方為其促進(jìn)髓鞘修復(fù)和再生提供了有利條件,且具有濃度依賴性。
現(xiàn)代醫(yī)家將中風(fēng)的病機(jī)歸納為本虛標(biāo)實(shí),肝腎陰虛,氣血衰少為本,導(dǎo)致內(nèi)生風(fēng)、火、痰、氣、瘀,標(biāo)本互結(jié),最后導(dǎo)致氣機(jī)逆亂致腦絡(luò)閉阻,腦髓失養(yǎng),神明受損[19]。國(guó)醫(yī)大師劉祖貽教授認(rèn)為腦梗死后神經(jīng)功能缺損的基本病機(jī)為“腎虛血瘀”,其致病之本為腎精虧虛、髓海不足為本,標(biāo)為瘀血阻絡(luò),劉老認(rèn)為腎腦相關(guān),若想腎精轉(zhuǎn)化為腦髓,需腎中陽(yáng)氣溫煦推動(dòng)腎中陰精,陰陽(yáng)二氣相互激蕩,方可化髓充腦。據(jù)此,劉老提出“腦髓陽(yáng)生陰長(zhǎng)”理論并創(chuàng)制效驗(yàn)方——芪仙通絡(luò)方。方用黃芪大補(bǔ)元?dú)猓蜣綔啬I陽(yáng),枸杞子、制首烏益腎填精,水蛭、丹參等活血化瘀為助。通過(guò)臨證反復(fù)實(shí)踐,該方能在保證較好的安全性下使中風(fēng)患者的神經(jīng)功能缺損癥狀得到良好的改善[3]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,芪仙通絡(luò)方無(wú)論藥物濃度高低均可顯著改善MCAO大鼠神經(jīng)功能評(píng)分,促進(jìn)其神經(jīng)功能恢復(fù),促進(jìn)髓鞘的再生,其中又以高劑量作用最佳,說(shuō)明芪仙通絡(luò)方可以通過(guò)促進(jìn)MBP的表達(dá),Olig2的分化使再髓鞘化從而促進(jìn)神經(jīng)功能修復(fù)。
綜上所述,芪仙通絡(luò)方能改善腦梗死大鼠受損神經(jīng)功能,其機(jī)制可能與促進(jìn)缺血側(cè)OPCs遷移、分化及MBP蛋白表達(dá)而促進(jìn)髓鞘再生有關(guān),其中以高劑量組作用最佳。