王春琛,王麟鹏(首都医科大学附属北京中医医院,北京 100010)
·动物实验·
早期针刺夹脊穴对MCAO大鼠脑纹状体β-内啡肽和强啡肽水平的影响
王春琛,王麟鹏
(首都医科大学附属北京中医医院,北京 100010)
【摘要】目的观察早期针刺夹脊穴对卒中后肢体痉挛大鼠脑纹状体β-内啡肽和强啡肽水平的影响。方法将70只SD大鼠随机分为A组(正常组)9只和B组(假手术组)10只,剩余大鼠制备卒中后肢体痉挛大鼠模型后随机分为C组(模型组)、D组(针刺夹脊穴组)和E组(巴氯芬组)。D组采用针刺夹脊穴治疗,E组采用巴氯芬片灌胃治疗。治疗7 d后,采用放射免疫方法检测各组动物脑纹状体β-内啡肽和强啡肽水平。结果与A组和B组比较,C组、D组和E组β-内啡肽水平均显著升高(P<0.01);与C组比较,D组和E组β-内啡肽水平均显著升高(P<0.01,P<0.05);D组β-内啡肽水平与E组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。与A组和B组比较,C组、D组和E组内强啡肽水平均均显著升高(P<0.05,P<0.01);D组内强啡肽水平和E组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论针刺夹脊穴能够增加卒中后肢体痉挛大鼠脑纹状体β-内啡肽水平而不能改变脑纹状体强啡肽水平,符合脑啡肽与痉挛关系,可改善动物的痉挛状态。
【关键词】针刺疗法;穴,夹脊;痉挛;β-内啡肽;强啡肽;中风
脑卒中已成为危害人类健康的最严重疾病之一,是全球第二大死因[1]。全世界每年有千万人发生脑卒中,对近10年关于卒中的系统评价提示成人卒中后约1/3会发生痉挛[1-2],其中50%~83%的患者会有运动功能障碍,所遗留残疾中痉挛状态是卒中常见的并发症之一,是上运动神经元损害后的常见并发症[3]。卒中后肢体的痉挛状态是妨碍其运动功能恢复的最大障碍之一,随着痉挛的疼痛及畸形导致患者失能的增加,畸形反过来又会加重痉挛,从而形成恶性循环。这种痉挛模式的存在,使得患者的日常生活受到严重限制,伴随痉挛的卒中患者的医疗费用是无痉挛出现患者的5倍[4]。研究表明,采用王氏夹脊穴早期针刺治疗能有效预防脑卒中后偏瘫痉挛状态的发生,显著提高患者的运动功能,疗效明显优于常规取穴[5]。本研究通过观察早期针刺夹脊穴对卒中后肢体痉挛大鼠脑纹状体中β-内啡肽和强啡肽水平的影响,探讨针刺治疗改善脑卒中后肢体痉挛的可能机制,现报告如下。
1.1实验动物
健康Wisatar大鼠,雄性各半,体重为250~300 g,购自北京维通利华实验动物技术有限公司。
1.2模型制备
采用Zea Longa线栓法复制大脑中动脉缺血模型(middle cerebral artery occlusion,MCAO)制造卒中后肢体痉挛大鼠模型,大鼠按35 mg/kg体重经腹腔注射3%水合氯醛麻醉,仰卧固定于手术台上,备皮消毒后取颈部正中切口,暴露、分离右侧颈总动脉(CCA)和颈外动脉(ECA),用手术线结扎CCA近心端,显微动脉夹暂时夹闭CCA远心端和ECA近心端。在此段CCA上剪一切口,用0.24 mm的单股尼龙线缓慢插入,插进之后放开动脉夹,将线栓继续进入颈内动脉(ICA),直至遇到阻力为止。线栓进入颅内深度为距离CCA分叉处18~20 mm,此时插入的尼龙线正好封闭大脑中动脉(middle cerebral artery,MCA)开口,阻断MCA的血流。固定线栓,在切口远心端结扎CCA。清洗后,用青霉素敷于伤口预防感染,最后进行分层缝合。
1.3模型判定
动物苏醒后采用Zea Longa评分标准进行神经功能评分。0分为无神经功能损伤症状;1分为不能伸展对侧前爪;2分为向外侧转圈;3分为向对侧倾倒;4分为不能自发行走,意识丧失。选择Zea Longa评分1~3分的动物纳入实验分组。
1.4动物分组及处理
将70只SD大鼠随机分为A组(正常组)9只和B组(假手术组)10只,剩余51只制备卒中后肢体痉挛大鼠模型。模型制备期间,术后48 h死亡19只,将32只成活的模型大鼠采用Zea Longa评分标准进行评分,其中0分1只,1~3分29只,4分2只。再将Zea Longa评分为1~3分的大鼠随机分为C组(模型组)9只、D组(针刺夹脊穴组)9只和E组(巴氯芬组)11只。
D组造模后第2天采用针刺夹脊穴治疗。取穴参照中国针灸学会实验针灸研究会制定的《动物针灸穴位图谱》和《实验针灸学》,选取部分夹脊穴,①第2、10胸椎棘突下旁开3分,共4穴;②第6胸椎棘突下、第2腰椎棘突下旁开3分,共4穴。两组穴位交替使用,各穴均行平补平泻捻转手法20 s。每日1次,连续治疗7 d。
E组以灌胃针管注入巴氯芬作为对照。在造模后第2天在胃管内注入巴氯芬(按10 mg/kg计算)。每日1次,连续治疗7 d。
A组、B组和C组进行与D组进行相同时间、相同程度的捉抓刺激。
1.5观察指标
将各组实验大鼠快速暴露脑组织,取脑部纹状体,将组织匀浆离心,取上清液后以放射免疫方法检测纹状体中β-内啡肽和强啡肽的含量。检验试剂为I125标记的β-内啡肽和强啡肽放免试剂盒(北京华英生物技术研究所)。
1.6统计学方法
所以数据采用SAS软件进行统计处理,计量资料以均数±标准差表示,数据符合正态分布,方差齐,组间比较采用SNK分析法。
2.1各组大鼠神经功能评分比较
由表1可见,C组、D组和E组神经功能评分与A组和B组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01)。D组和E组治疗后神经功能评分显著下降,与C组比较,差异均具有统计学意义(P<0.05)。
表1 各组大鼠神经功能评分比较 (±s,分)
表1 各组大鼠神经功能评分比较 (±s,分)
注:与A组比较1)P<0.01;与B组比较2)P<0.01;与C组比较3)P<0.05
组别 n 神经功能评分A组 8 0.00±0.00 B组 8 0.00±0.00 C组 9 2.80±0.791)D组 9 2.10±0.981)2)3)E组 9 2.20±0.621)2)3)
2.2各组大鼠纹状体组织内β-内啡肽含量比较
由表2可见,C组、D组和E组大鼠纹状体组织内β-内啡肽含量与A组比较,差异均具有统计学意义(P <0.01)。D组和E组大鼠治疗后纹状体组织内β-内啡肽含量显著升高,与C组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01,P<0.05)。
表2 大鼠纹状体组织内β-内啡肽含量比较(±s,ng/mg)
表2 大鼠纹状体组织内β-内啡肽含量比较(±s,ng/mg)
注:与A组比较1)P<0.01;与C组比较2)P<0.01,3)P<0.05
组别 n β-内啡肽A组 8 66.57±7.22 B组 8 61.88±14.44 C组 9 82.80±11.491)D组 9 99.95±11.941)2)E组 9 96.26±13.081)3)
2.3各组大鼠纹状体组织内强啡肽含量比较
由表3可见,C组、D组和E组大鼠纹状体组织内强啡肽含量与A组和B组比较,差异均具有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。
表3 各组大鼠纹状体组织内强啡肽含量比较(±s,pg/mg)
表3 各组大鼠纹状体组织内强啡肽含量比较(±s,pg/mg)
注:与A组比较1)P<0.05;与B组比较2)P<0.01
组别 n 强啡肽A组 8 34.06±5.12 B组 8 29.15±9.07 C组 9 41.40±12.201)2)D组 9 42.60±8.041)2)E组 9 36.75±7.701)2)
夹脊穴又称“华佗夹脊穴”“侠脊”“脊旁”“华佗穴”,位于督脉及膀胱经之间,又位于胸部及腹气街中,与督脉、太阳经关系密切,又与五脏六腑、脑、髓、女子胞相联系,具有背腧穴的特殊功用。夹脊穴位主治范围较广,其中上胸部穴位可治疗心肺及上肢病证;下胸部穴位可治疗胃肠部病证;腰部穴位可治疗腰部、腹部及下肢病证。现代研究认为夹脊穴具有调节植物神经的功能,故采用夹脊穴来治疗一些与植物神经功能相关的疾病。此外,夹脊穴参与脊神经的调节,通过解剖夹脊穴发现附近具有脊神经后支伴行,在与对应水平关系上,夹脊穴与脊神经后支相平行的占半数,其高于或低于夹脊穴水平的其神经纤维亦覆盖了相应穴位区域,夹脊穴与其旁的交感神经干相近,针刺夹脊穴可间接兴奋交感神经的低级中枢,可有效调节植物神经功能紊乱引起的相关疾病,同时具有镇痛、调节免疫及影响病理组织学等功用。
一项系统评价[6]提示针刺对于治疗卒中后痉挛是有效的。对卒中后局部不当刺激可能会加重偏瘫肢体痉挛状态,易导致痉挛模式形成,影响患者患肢功能的恢复。有学者提出“针灸良性预应激假说”,认为针灸预处理的作用机理可能与现代应激学说密切相关[7],针刺预处理是指在机体无病或疾病尚未发生之前预先应用针灸方法激发经络之气以扶助正气,提高机体抵御各种致病的能力,从而防止疾病发生,减轻其相关损害,是一种注重机体自我潜能激发与利用的治疗方法。其理论渊源是后世根据《内经》中“治未病”的原则。由于脊髓上神经通路未能起到适当调节,导致肌肉流变性质改变、脊髓水平神经旁路重建及脊髓反射亢进[8]。临床上患者患侧肌体痉挛多见上肢屈肌肌群和下肢伸肌肌群,形成“Wernickce-Mann”体位。金泽等[9]将60例中风偏瘫患者随机分为治疗组30例和对照组30例,观察发现治疗组采用颈、腰部夹脊穴针刺法配合常规针刺法,对照组采用常规针刺法,治疗组对痉挛状态的改善优于对照组(P<0.05)。程金莲等[5]运用王氏夹脊穴进行卒中早期干预,结果显示,在患者卒中早期肌张力未增高的情况下针刺夹脊穴可以有效预防卒中后期可能发生的肢体痉挛。急性脑卒中后机体处于应激状态,组织缺血缺氧后代谢紊乱,上运动神经元受损,对下运动神经元抑制性减低,平衡状态被打破。针灸作为一种刺激方法,通常以机械刺激、热刺激、药物刺激、电刺激、光刺激等物理化学方式,在机体特定的时期刺激人体相关腧穴,通过经络系统对多靶点和疾病过程的多环节产生调节,达到激发经络之气、协调阴阳、启动机体自身内在整体调节能力的目的。
肌张力通过脊髓反射活动来维持,是由脊髓和运动神经元共同作用的结果[10-13]。卒中后痉挛是上运动神经元损害、易化作用消失后引起脊髓水平的中枢反射抑制作用消失,致使低级中枢的原始反射功能亢进,造成运动神经元在反射过程中占优势而见的临床病理现象[14]。阿片肽是免疫系统中重要调节因子,作用于几乎所有的免疫活性细胞,释放受应激的影响,而应激状态影响免疫应答反应,间接提示阿片肽可能是应激引起免疫调节的介质,参与中枢神经系统病变。β-内啡肽作为一种内源性阿片肽,大量存在于脑内垂体及少量存在于脊髓前角中,在参与神经系统的病理生理过程中,作用于中枢神经系统具有兴奋迷走神经张力并抑制交感神经张力的作用,对胆碱能神经及儿茶酚胺的释放具有调控作用,可起到中枢性镇静作用,抑制上运动神经元损伤后脊髓活跃状态。针刺可升高MCAO大鼠脊髓内啡肽和强啡肽水平,调节阿片样物质分泌缓解肌张力,其效果等同于巴氯芬的药物作用[15]。高频电刺激能促进脊髓强啡肽释放,抑制脊髓运动神经元的兴奋性,起到缓解肌肉痉挛的作用[16]。脊髓继发性损伤过程中,钙离子持续性增高,导致细胞能量代谢障碍和胞膜通透性发生异常变化,神经细胞毒性水肿;强啡肽在组织内的剂量浓度和脊髓损伤的程度呈剂量依赖性,低浓度的强啡肽可抑制去极化的钙离子内流,高浓度的强啡肽可使细胞内的钙离子持续增高。动物实验表明,小剂量强啡肽引起镇痛,此时大鼠疼痛甩尾潜伏期的升高是可恢复的;而大剂量强啡肽可引起麻痹,此时甩尾潜伏期的升高是不可逆的,提示高浓度的强啡肽的释放可起到神经麻痹作用,并不可逆的作用于神经损害的病理过程中[17]。同时,由阿片μ受体(μopioid receptor,MOR)介导的内源性阿片样物质具有直接调节GABA能神经元的作用[18-19]。强啡肽、β-内啡肽等阿片样物质与GABA能神经元形成密切接触[20],提示内源性阿片样物质的终末可能通过与阿片μ受体结合,调节GABA能神经元的活动,从而达到缓解肌肉痉挛的作用。
本研究结果显示,针刺夹脊穴可增加脑纹状体β-内啡肽分泌水平,但不影响其强啡肽水平,提示针刺夹脊穴能有效调节脑梗死后脑中阿片样物质的分泌,从而达到缓解痉挛的目的。有关针刺对卒中后痉挛大鼠中枢神经系统阿片样物质的具体调节途径和作用靶点则有待进一步深入研究。
参考文献
[1]Norrving B,Kissela B.The global burden of stroke and need for a continuum of care[J].Neurology,2013,80(3 Suppl 2):S5-S12.
[2]Martin A,Abogunrin O,Kurth H,et al.Epidemiological,humanistic,and economic burden of illness of lower limb spasticity in adults:A systematic review[J].Neuropsychiatr Dis Treat,2014,(10):111-122.
[3]Burke D,Wissel J,Donnan GA.Pathophysiology of spasticity in stroke[J].Neurology,2013,80(3 Suppl 2):S20-S26.
[4]Berger W,Horstmann G,Dietz V.Tension development and muscle activation in the leg during gait in spastic hemiparesis:independence of muscle hypertonia and exaggerated stretch reflexes[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,1984,47(9):1029-1033.
[5]程金莲,王麟鹏,王少松,等.“王氏夹脊穴”逆针灸治疗对脑卒中偏瘫痉挛状态117例随机对照观察[J].北京中医,2007,26(8):467-469.
[6]Lim SM,Yoo J,Lee E,et al.Acupuncture for spasticity after stroke:a systematicreviewand meta-analysisofrandomizedcontrolled trials[J].Evid Based Complement Alternat Med,2015:870398.
[7]李晓泓.针灸“治未病”与“针灸良性预应激假说”[J].北京中医药大学学报,2003,26(3):82-85.
[8]刘敏,王庆国,李澎涛.络病理论与出血性中风[J].中国老年保健医学,2010,8(2):33-35.
[9]金泽,王琳晶.针刺夹脊穴治疗中风偏瘫痉挛状态临床观察[J].上海针灸杂志,2010,29(6):362-363.
[10]王秀,张凯,胡文瀚.脑深部电刺激术治疗肌张力障碍的研究进展[J].中华神经外科杂志,2016,32(1):91-94.
[11]王雪艳,徐鸿儒,安东梅,等.运动诱发性肌张力障碍的临床分析[J].华西医学,2016,31(2):243-245.
[12]王加亮,唐文晶,王雪峰,等.42例肌张力低下型脑性瘫痪肌力及粗大运动功能回顾性分析[J].辽宁中医药大学学报,2016,18(2):96-97.
[13]廖小艳.针灸对痉挛型脑瘫肌张力的影响[J].河南中医,2016,36(3):531-533.
[14]Mukherjee A,Chakravarty A.Spasticity mechanisms for the clinician[J].Front Neurol,2010,(1):149.
[15]王春琛,杨春艳,王麟鹏,等.早期针刺夹脊穴对MCAO大鼠脊髓β-内啡肽和强啡肽水平的影响[J].中国中医急症,2012,21(2):213 -222.
[16]Dong HW,Wang LH,Zhang M,et al.Decreased dynorphin A(1-17)in the spinal cord of spastic rats after the compressive injury[J].Brain Res Bull,2005,67(3):189-195.
[17]陈语,李明,侯铁胜,等.强啡肽对脊髓反射抑制作用的受体机制研究[J].中华实验外科杂志,2001,18(4):69-70.
[18]韩济生.神经科学原理[M].北京:北京医科大学出版社,1999:615-636.
[19]Vaughan CW,Ingram SL,Connor MA,et al.How opioids inhibit GABA-mediated neurotransmission[J].Nature,1997,390(6660):611-614.
[20]董元祥,李云庆.大鼠导水管周围灰质内GABA能神经元与甲硫氨酸-脑啡肽、亮氨酸-脑啡肽、β-内啡肽和强啡肽阳性终末的联系[J].第四军医大学学报,2001,22(20):1825-1827.
【中图分类号】R2-03
【文献标志码】A
DOI:10.13460/j.issn.1005-0957.2016.05.0579
文章编号:1005-0957(2016)05-0579-04
收稿日期2015-12-14
基金项目:国家自然科学基金项目(81072859);北京市科技计划研发攻关类重大课题(D09050703550902);北京市自然科学基金项目(7102084)
作者简介:王春琛(1982-),女,主治医师
通信作者:王麟鹏(1954-),男,主任医师,Email:wlp5558@sina.com
Effect of Early Acupuncture at Huatuo Jiajipoints on Striatal β-endorphin and Dynorphin Levels in MCAO Rats
WANG Chun-chen,WANG Lin-peng.
Capital Medical University Beijing Hospital of Traditional Chinese Medicine,Beijing 100010,China
[Abstract]ObjectiveTo investigate the effect of early acupuncture at Huatuo jiaji points on striatal β-endorphin and dynorphin levels in rats with post-stroke limb spasm.MethodsSeventy SD rats were randomized into group A(normal)of 9 rats and group B (sham operation)of 10 rats.After a model of post-stroke limb spasm was made in the remaining rats,they were randomized into groups C(model),D(acupuncture at Huatuo jiaji points)and E(baclofen).Group D received acupuncture at Huatuo jiaji points and group E,an oral gavage of baclofen tablets.After seven days of treatment,striatal β-endorphin and dynorphin levels were neasured by radioimmunoassay.Resultsβ-endorphin levels increased significantly in groups C,D and E compared with groups A and B (P<0.01)and also in groups D and E compared with group C(P<0.01,P<0.05).There was no statistically significant difference in β-endorphin levels between groups D AND E(P>0.05).Dynorphin levels increased significantly in groups C,D and E compared with groups A and B(P<0.05,P<0.01).There was no statistically significant difference in dynorphin levels between groups D and E(P>0.05).ConclusionsAcupuncture at Huatuo jiaji points can increase striatal β-endorphin levels but not change striatal dynorphin levels,which conforms to the relationship between enkephalin and spasm,and improve the animal's spasticity.
[Key words]Acupuncture therapy;Points,Huatuo jiaji;Spasm;β-Endorphin;Dynorphin;Stroke