头穴透刺对脑出血大鼠血肿周围脑组织神经生长因子表达的影响
牛彦彦 鲍春龄 岳亚琳 石程
摘要 目的 观察头穴透刺法对脑出血大鼠血肿周围脑组织神经生长因子( NGF) 表达的影响。方法健康雄性 Wistar 大鼠120 只,按照随机数字表法分为假手术组、模型组、针刺组,每组 40 只,每组再随机分为6 h、24 h、3 d、7 d 4 个时点。采用改良的自体动脉血法制备大鼠脑出血模型,给予“百会”透“太阳”穴电针干预。通过 Longa 评分法进行神经行为学评估,**组织化学法检测血肿周围脑组织 NGF 的阳性细胞表达,q- PCR 法检测 NGF mRNA 表达量。结果与假手术组比较,模型组各时点神经行为学评分升高,NGF 阳性细胞数增多,NGF mRNA 表达上调,差异有统计学意义(P < 0. 05) ; 与模型组比较,针刺组 6 h 神经行为学评分、 NGF 的阳性细胞数,NGF mRNA 表达均无明显变化,差异无统计学意义(P > 0. 05) ,针刺组24 h、3 d、7 d 神经行为学评分降低,NGF 阳性细胞数增多,NGF mRNA 表达上调,差异有统计学意义 (P < 0. 05) 。结论 “百会”透“太阳”头穴透刺通过上调 NGF 基因及蛋白的表达,促进脑出血大鼠神经功能恢复,具有良好的神经保护作用。
关键词 头穴透刺; 脑出血; 神经保护; 神经生长因子
脑出血( intracerebral hemorrhage,ICH) 后血肿造成脑实质损害,血肿边缘的半暗带区发生一系列的病理生理过程,脑组织血液供应障碍,缺血缺氧,导致水肿半暗带的细胞死亡,从而出现脑功能障碍。积极有效地保护脑出血后神经元的损伤,挽救脑出血半暗带,恢复其神经功能,仍然是目前神经科学研究的重点和难点。神经生长因子( never growth factor,NGF) 具有维持交感神经和感觉神经细胞存在,促进神经细胞分化,决定轴突生长方向,促进损伤的**神经修复,维持生存及诱导突起生长的作用,对**神经损伤起到重要的神经保护作用[1]。近年来人们对 NGF 结构与神经损伤相关部位的功效有了广泛深入地研究和认识。如 NGF 的信号传递路径[2]、NGF 在炎症疼痛及修复过程中的作用[3]、NGF 的基因表达影响因子[4]、NGF 及受体在肿瘤的形成和肿瘤疼痛中的角色 [5]及结合神经生长因子各种载体的基因表达[6]等方面都开展了研究。随着对 NGF 功能的了解,对该类**及 NGF 拮抗剂**[7]用于**某些慢性**或者疼痛也进行了很多试验和探索,但针灸对ICH 后脑组织NGF 影响的报道尚不多见[8]。而头针透刺**脑出血的有效性,已经在临床实践中得到广泛的证实[9]。本研究通过“百会”透“太阳”头穴透刺法观察其对脑出血大鼠血肿周围脑组织 NGF 表达的影响,现报道如下。
材料与方法
动物及分组 健康雄性 Wistar 大鼠 120 只,清洁级,体重( 300 ± 20) g,由上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院实验动物中心提供,实验动物生产许可证号: SCXK( 沪) 2012 - 0002,实验动物使用许可证号: SYXK( 沪) 2013 - 0109。室温 22 ~ 25 ℃ ,相对湿度45% ~ 65% ,适应性饲养 1 周。按随机数字表法分为3 组,每组 40 只,每组又随机分 6 h、24 h、3 d、7 d 4 个时点,每个时点 10 只动物,5 只用于**组化检测,5只用于 q-PCR 检测。
主要试剂及仪器 脑立体定位仪 SR-6N 型 ( 日本Stoelting 公司) ,电动颅骨钻 DB014( 北京智鼠多宝生物科技有限责任公司) ,100 μL 微量进样器( 上海高鸽工贸有限公司) ,德国莱卡 2135 型切片机,美国Moticam3000 显微摄影成像系统,华佗牌针灸针( 苏州医疗用品厂有限公) ,电针**仪: G6805-Ⅱ型( 上海华谊医用仪器有限公司) ,超细匀浆器 F6 /10 - 6G ( Fluko 上海流体机械制造有限公司,q-PCR 仪 ViiA7( life technology ABI ) ,Anti-NGF antibody ( ABCam,ab6199) ,K5007 型组化试剂盒、DAB 显色剂( DAKO 公司) 、BioTNT 逆转录试剂盒等。
1 方法
3. 1 ICH 模型制作 参照任泽光的方法[10]复制脑出血模型并进行改良,调整立体定向仪使门齿钩平面比耳间线平面低 2. 4 mm,头颅背侧剪去鼠毛,75%酒精**后于正中切开约 10 mm 纵行切口,30% 的双氧水剥蚀骨膜,暴露前囟点 bregma,于 bregma 点正中,中线右侧旁开 3. 5 mm 向后 0. 2 mm 处,用微型打磨电钻钻一直径约 1 mm 的小孔,注意不伤及硬脑膜,将微量进样器固定于此。用微量进样器进针抽取 100 μL 自体股动脉血液,向脑内注射,深度为 6. 0 mm,匀速注射自体动脉血,10 min 内注射完毕后留针10 min,移出针头,骨蜡封闭针孔,碘伏**,缝合头皮。术后标准 鼠笼分笼饲养,给予 12 h 光照 12 h 黑暗循环,饲养温度 20 ~ 25 ℃ ,相对湿度 40% ~ 65% ,自由进水及食物。
3. 2 分组处理方法 按随机数字表法分为假手术组: 向大鼠脑内尾状核中心部注入 100 μL 0. 9% 的生理盐水。模型组: 向大鼠脑内尾状核中心部注入100 μL 自体股动脉血,不做干预。针刺组: 大鼠造模成功后 1 h,给予“百会”透“太阳”穴电针干预,百会在大鼠头顶两耳根连线与前后中线交点( 相当于人体百会处) ,太阳在外眼角与耳之间的凹陷中( 相当于人体太阳穴) ,参照大鼠穴位图谱的研制[11]。常规**,以0. 25 mm × 30 mm 毫针两根,分别刺入百会( 向右前太阳穴方向) 和右侧太阳穴。将 G-6805Ⅱ型电针仪正极接百会穴毫针,负极接太阳穴毫针,连续波,频率2 Hz, 电流强度 1 mA,留针 30 min。从造模成功后 1 h开始进行针灸**,1 次/ d,直至相应时点取材。
3. 3 观察项目及检测方法
3. 3. 1 神经行为学评分 大鼠苏醒后参照 Longa 法[12]评分。0 分: 未见神经病学征象,无神经功能缺损症状; 1 分: 大鼠被提尾倒悬时,病灶右侧前肢呈屈曲、抬高状态,不能伸展右侧前爪; 2 分: 有向瘫痪侧旋转的征象,即行走右侧转圈; 3 分: 有向病灶对侧跌倒的征象,即行走困难并向右侧倾倒; 4 分: 不能自发行走,意识水平呈下降状态。达到 1 ~ 3 分为造模成功, 采用差额补充的方法以保证每组的实验动物例数。
3. 3. 2 NGF 阳性细胞数 造模完成后相应的时间点,将大鼠处死、取材。先将 0. 9% 的生理盐水和 4% 的多聚甲醛固定液 4 ℃ 预冷。10% 的水合氯醛( 0. 4 mL /100 g) 腹腔注射麻醉,打开横膈,迅速开胸暴露心脏,立刻将输液针头由左心室插入主动脉,剪开右心耳, 生理盐水快速灌注约 250 mL 后,大鼠肝脏由暗红转为浅黄,右心耳缺口处流出液体己澄清,换成 4% 多聚甲醛继续灌注,先快速灌注 100 mL,剩余 150 mL 缓慢滴注。可观察到大鼠四肢剧烈抽搐,全身多处明显的肌肉颤 动。约30 min 后,大鼠颈部、四肢及尾部僵硬。断头,暴露颅骨,取出大脑。用锋利的刀片,于冠状位取针道前 后 1. 5 ~ 2 mm 之间的脑组织。连同包埋架一起投入4% 多聚甲醛内,于 4 ℃ 固定约 24 h,石蜡包埋,制成厚约 4 μm 的切片,进行**组化染色。
Moticam3000 显微摄影系统于 400 倍下摄片,采用Image-pro plus6. 0 病理图像分析系统对阳性表达细胞数进行分析,DAB 显色阳性细胞呈棕黄色或褐色,每张切片随机观察并计数脑出血区血肿周边 5 个不重复视野,计算阳性细胞总数。
3. 3. 3 NGF mRNA 表达量 组织样品按 50 ~ 100 mg / mLTrizol 加入 Trizol,用电动匀浆器充分匀浆约 1 ~ 2 min; 组织匀浆或细胞破碎后,室温放置5 min,使其充分裂解; 12 000 r / min 离心 5 min,弃沉淀; 按 200 μL 氯仿/ mLTrizol 加入氯仿,振荡混匀后室温放置 15 min; 4 ℃ 12 000 g 离心 15 min; 吸取上层水相,至另一离心管中; 按 0. 5 mL 异丙醇/ mL Trizol 加入异丙醇混匀,室温放置 5 ~ 10 min; 4℃ 12 000 g 离心 10 min,弃上清,RNA 沉于管底;按 1 mL 75 % 乙醇/ mL Trizol 加入 75 % 乙醇,温和振荡离心管,悬浮沉淀; 4 ℃ 8 000 g 离心 5 min,尽量弃上清; 室温晾干或真空干燥 5 ~ 10 min; 用 50 μL H2 O,溶解 RNA 样品,55 ~ 60 ℃ 5 ~ 10 min。取去除核酸酶的无菌 EP 管,放置冰上; 分别加入 Oligo ( dT) 1 μL,模板 RNA 2 μL,去核酸酶的水 9 μL; 70 ℃ 加热 5 min,立即将微量离心管插入冰浴中至少 1 min; 再分别加入 Buffer 5 μL,dNTP 1. 25 μL,RNA 酶抑制剂 0. 375 μL,逆转录酶 1 μL,补足水至总体积 25 μL; 42 ℃ 反应持续 60 min 终止反应; 所得产物即 cDNA,- 80 ℃ 保存。设置内参 GAPDH 引物: 上游引物序列 5 ' -GTG CCA GCC TCG TCT CAT A-3 ' ,下 游引物序列 5 ' -GAA CTT GCC GTGGGT AGA G-3 ' ; 引物长度: 187 bp NGF 上游引物5 ' -AGT GTG TGG GTT GGA GAT A-3 ' ,下游引物: 5'- AAA GGT GTG AGT CGT GGT G-3',引物长度: 204 bp设置PCR 反应体系: 2 × 荧光染料混合物 5 μL,上游引物 1 μL,下游引物1 μL,cDNA 模板0. 5 μL,去 RNA 酶水定容至 10 μL。PCR 扩增反应条件为预变性 95 ℃ 10 min,变性 95 ℃15 s,退火延伸 60 ℃ 30 s,经 40 个循环; PCR 溶解反应条件为 95 ℃ 15 s,60 ℃ 30 s( 0. 3 ℃ / s) ,95 ℃ 15 s。通过 2- △Ct*终算得样品 mR-NA 的相对含量。
3. 4 统计学方法 采用 SPSS 20. 0 软件进行统计,计量数据采用x ±s 表示,3 组比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用q 检验,P < 0. 05为差异有统计学意义。
结 果
各组大鼠不同时间点神经行为学评分比较 ( 表 1) 假手术组大鼠未见明显的神经功能变化。造模成功后模型组大鼠出现病灶对侧上下肢瘫痪,表现为肢体活动减少或肢体无力,多数大鼠不能直行,站立不稳,呈“划圈样”步态; 术后 6 h 模型组出现神经缺损症状,24 h 模型组神经缺损*为严重,3 d 时逐渐减轻,至第 7 d 时,神经缺损症状又进一步减轻,但行为学评分仍在 2 分以上。针刺组在 24 h 及 3、7 d 时均较模型组行为学评分减少,差异均有统计学意义(P < 0. 05) 。
各组大鼠不同时点血肿周围脑组织 NGF 阳性细胞数比较( 表 2,图 1) 假手术组可见少量 NGF 阳性细胞表达,且在各时点无明显变化。模型组 NGF 在血肿周围开始出现表达增加,24 h、3 d 时 NGF 阳性细胞数继续增加,7 d 时达*高。从阳性细胞的形态来看,大部分为神经元细胞,胞体较大,形态较规则,** 阳性颗粒位于胞体和突起,呈均匀的棕黄色颗粒。小部分是小胶质细胞,呈圆形或椭圆形,形态不规则,阳性颗粒位于细胞胞质。与假手术组比较,模型组各时点 NGF 阳性细胞数增多,差异均有统计学意义(P < 0. 05) ; 与模型组比较,针刺组 24 h 及 3、7 d 时NGF 阳性细胞数均增多,差异亦有统计学意义(P < 0. 05) 。
各组大鼠不同时点血肿周围脑组织 NGF mR- NA 表达量比较( 表 3) 取 GAPDH 作为内参。脑出血后 6、24 h 及 3、7 d,假手术组大鼠 NGF mRNA 表达量未见明显变化; 脑出血后 6 h,模型组 NGF mRNA 表达量开始升高,24 h 达*高,后开始降低,至 7 d 时*低。与假手术组比较,模型组各时点 NGF mRNA 表达均上调,差异有统计学意义(P < 0. 05) ; 针刺组 24 h 及3、7 d 时,NGF mRNA 表达量均上调,差异有统计学意义(P < 0. 05) 。