姚 彤, 吴春燕, 宁昶华, 杜帅帅, 王 荣, 曹永孝∗
(1.西安交通大学医学部基础医学院药理学系,陕西 西安710061;2. 西安医学院药学院,陕西 西安710021)
颈椎病是在椎间盘退行性改变的基础上受外力作用,使椎体及周围组织发生病理改变,从而压迫神经、血管,并引起相应的症状和体征[1-2],以神经根型发病率最高,其主要特点是椎间盘退行性改变致使脊神经根受压,表现为颈肩背疼痛、肢体麻木、活动受限甚至瘫痪等[3-4]。在颈椎病非手术治疗方法中,西医常用非甾体类药物,但其不良反应较多,尤以胃肠道反应较为严重;在中医理论指导下,中药疗效理想,深受患者欢迎,以活血化瘀、通络止痛、散风除湿、益气补肾类药物为主[5-6]。其中,颈骨康胶囊是山西亚宝药业集团股份有限公司研制的中药复方制剂,由葛根、当归、杜仲、川芎、威灵仙、桂枝、独活、熟地黄组成,具有活血化瘀、散风止痛、舒经活络功效,主治因颈椎病所致的颈项强直、头晕目眩、肩背疼痛,临床治愈率78.5%,有效率97.1%[7],但缺少系统药效学资料,故本实验研究颈骨康胶囊对神经根型颈椎病大鼠的影响。
1.1 动物 SD 大鼠,体质量200~250 g,雌雄兼用,由西安交通大学医学部实验动物中心提供,动物许可证号SCXK(陕)2012-003,颗粒饲料、常水喂养。
1.2 试药 颈骨康胶囊(亚宝药业集团股份有限公司,批号170201);颈复康颗粒(承德颈复康药业集团有限公司,批号710153);布洛芬缓释胶囊(中美天津史克制药有限公司,批号17010347);青霉素钠(华北制药股份有限公司,批号F6092101)。
1.3 仪器 Aesthesio 机械痛阈测定套件 (意大利Ugo Basile 公司);Scientz-48 高通量组织研磨器(宁波新芝生物科技股份有限公司);H1850R 台式高速冷冻离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公司);全波长酶标仪(美国热电公司)。
2.1 模型建立[8]大鼠麻醉后消毒,铺巾,由第2 胸椎沿棘突向上作一约3 cm 切口,眼科剪分离皮下组织和肌肉,鼻剥离器剥离第6 颈椎至第1 胸椎棘突两侧肌肉,充分暴露椎板,眼科镊提起第2 胸椎棘突,同时用止血钳夹开第1 胸椎椎板,暴露脊髓,鼻剥离器将脊髓轻拨至右侧,显微外科镊将长约1.2 cm、直径约0.8 mm 的尼龙渔线由第1胸椎沿脊髓纵向轻轻插入至第6 颈椎,放置在左侧神经根处,伤口处撒少量青霉素钠粉末,逐层关闭伤口,缝合;假手术组大鼠除不放尼龙渔线外,其余操作同上。术后第5 天,按表1 标准进行步态评分[9-11]。
表1 大鼠步态评分标准
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2.2 分组与给药 将步态评分在2 ~3 分、未见脊髓压迫症状的大鼠随机分为假手术组、模型组、颈复康颗粒组(2.0 g/kg)、布洛芬缓释胶囊组(0.08 g/kg) 及颈骨康胶囊低、中、高剂量组(0.12、0.24、0.48 g/kg)。假手术组、模型组大鼠灌胃蒸馏水,其余各组大鼠灌胃相应药物,每天1 次,给药量10 mL/kg,连续14 d(所有药物溶于0.5%羧甲基纤维素钠中)。实验过程中,少数大鼠因感染、水合氯醛麻醉致肠梗阻死亡,导致缺失。
2.3 指标检测 于给药前及给药第7、14 天检测。
2.3.1 自发痛[12]将大鼠置于透明鼠笼中,待其安静后记录5 min 内左前肢离地累积时间,平行3 次,取平均值。
2.3.2 步态[9-11]观察大鼠行走及休息时的姿势,按表1对其因疼痛造成的步态障碍进行评分。
2.3.3 机械刺激痛阈 将大鼠固定,机械痛阈测定套件从小到大依次刺激其前足底中央,每个尼龙刺激针刺激2 次,间隔至少10 s,若在10 s 内出现缩爪即为阳性反应[13];如果使用最大强度300 g 尼龙刺激针刺激后仍无阳性反应,则本次阈值为300 g。记录大鼠左右前足机械刺激痛阈,计算差值,平行3 次,取平均值。
2.3.4 游泳时间 将大鼠置于 (30±0.5)℃、水深约45 cm的水池中游泳,当水面连续3 次没过鼻尖、每次超过5 s 时将其捞出[14],以大鼠入水至捞出的间隔为大鼠游泳时间。
2.3.5 组织病理学变化观察 以上指标评价完成后,CO2处死大鼠,取颈7~胸1 脊椎。固定于10%甲醛中24 h,清水冲洗后,20% EDTA 脱钙10 d,梯度酒精脱水,二甲苯透明,石蜡包埋,横断面切片,HE 染色[15],在光镜下观察。
2.4 统计学分析 通过SPSS 18.0 软件进行处理,计量资料以表示,方差分析有显著性后,组间比较采用t检验;步态评分采用秩和检验。P<0.05 表示差异有统计学意义。
3.1 颈骨康胶囊对大鼠自发痛的影响 表2 显示,与假手术组比较,模型组大鼠左前肢离地时间显著升高 (P <0.01);与模型组比较,给药第7、14 天颈骨康胶囊组大鼠该时间显著降低(P<0.05,P<0.01),也显著低于给药前(P<0.05,P<0.01)。
表2 颈骨康胶囊对大鼠自发痛的影响
表2 颈骨康胶囊对大鼠自发痛的影响
注:与假手术组比较,△△P<0.01;与模型组比较,∗P<0.05,∗∗P<0.01;与给药前比较,#P<0.05,##P<0.01
假手术组组别 (g剂·—k量g -/1)离5地5±时28间∗∗/给s药前动物1数5/只 离4地4±时35间∗给 ∗/ 药s第7动天物1数4 /只 离4地4±时48间∗∗/ s给药第14动 天物1数2/只模型组 — 225±87△△ 15 224±87△△ 14 170±87△△ 14颈骨康胶囊组 0.12 204±98 15 118±61∗∗## 14 104±75∗## 13颈骨康胶囊组 0.24 215±73 14 109±74∗∗## 12 76±93∗## 11颈骨康胶囊组 0.48 197±79 14 131±74∗∗# 13 79±67∗∗## 13颈复康颗粒组 2.0 200±91 15 123±69∗∗# 15 103±74∗## 15布洛芬缓释胶囊组 0.08 201±92 16 107±83∗∗## 14 81±73∗## 9
3.2 颈骨康胶囊对大鼠机械刺激痛阈的影响 表3 显示,与假手术组比较,模型组大鼠机械刺激痛阈差显著升高(P<0.01);与模型组比较,给药第7、14 天颈骨康胶囊组大鼠该差值显著降低(P<0.05,P<0.01);与给药第7 天比较,给药第14 天0.12、0.48/kg 组该差值显著降低(P<0.05,P<0.01)。
表3 颈骨康胶囊对大鼠机械刺激痛阈的影响
表3 颈骨康胶囊对大鼠机械刺激痛阈的影响
注:与假手术组比较,△△P<0.01;与模型组比较,∗P<0.05,∗∗P<0.01;与给药第7 天比较,#P<0.05,##P<0.01
组别 剂量/(g·kg-1)痛阈差/g给 药前动物数/只 痛阈差给/g药第7动天物数/只 痛阈差/g给药第14动 天物数/只假手术组 — 20±39∗∗ 15 33±28∗∗ 14 31±42∗∗ 12模型组 — 138±34△△ 15 128±24△△ 14 120±29△△ 14颈骨康胶囊组 0.12 132±40## 15 83±33∗∗ 14 40±61∗∗# 13颈骨康胶囊组 0.24 127±45# 14 77±57∗∗ 12 37±43∗∗ 11颈骨康胶囊组 0.48 139±64# 14 98±32∗ 13 34±30∗∗## 13颈复康颗粒组 2.0 133±30## 15 60±37∗∗ 15 15±65∗∗# 15布洛芬缓释胶囊组 0.08 135±48# 16 82±70∗ 14 16±61∗∗# 9
3.3 颈骨康胶囊对大鼠步态的影响 表4 显示,与假手术组比较,模型组大鼠步态评分显著升高(P<0.01);与模型组比较,给药第7、14 天颈骨康胶囊组该评分显著降低(P<0.05,P<0.01);与给药第7 天比较,给药第14天颈骨康胶囊各剂量组该评分显著降低 (P<0.05,P<0.01)。
3.4 颈骨康胶囊对大鼠游泳时间的影响 表5 显示,与假手术组比较,模型组大鼠游泳时间显著缩短(P<0.01);与模型组比较,给药第7、14 天颈骨康胶囊0.48 g/kg 组该时间显著延长(P<0.05);与给药前比较,给药第7 天0.24 g/kg 组、给药第14 天各剂量组该时间显著延长(P<0.05,P<0.01)。
3.5 组织病理学变化 图1 显示,假手术组大鼠可见脊神经节,大小不等、形态各异的节神经细胞,较密集的有髓神经横断和轴索,以及明显的髓鞘,未见明显的神经元变性等病变;模型组大鼠可见脊神经节、节细胞,以及个别散在的变性节细胞,正常的有髓神经明显减少(横截面计数),也有增生的雪旺氏细胞;颈骨康胶囊0.48 g/kg 组大鼠脊神经内神经元病变不明显,与模型组比较有髓神经数量明显增多,亦可见增生的雪旺氏细胞;颈骨康胶囊0.12、0.24 g/kg 组大鼠可见脊神经节中节细胞和神经纤维,较多的增生雪旺氏细胞,以及散在有髓神经,与模型组比较差异不明显;颈复康颗粒组与模型组比较,有髓神经数量明显增多。
表4 颈骨康胶囊对大鼠步态的影响
表4 颈骨康胶囊对大鼠步态的影响
注:与假手术组比较,△△P<0.01;与模型组比较,∗P<0.05,∗∗P<0.01;与给药第7 天比较,#P<0.05,##P<0.01
组别 剂量/(g·kg-1)步态评分给药前动物数/只 步态评分给 药 第7动天物数/只 步态评分给药第14动 天物数/只假手术组 — 1.0±0.0∗∗ 15 1.0±0.0∗∗ 14 1.0±0.0∗∗ 12模型组 — 2.4±0.5△△ 15 2.4±0.5△△ 14 2.2±0.4△△ 14颈骨康胶囊组 0.12 2.7±0.5## 15 2.0±0.4∗ 14 1.5±0.5∗∗## 13颈骨康胶囊组 0.24 2.6±0.5## 14 1.9±0.9∗ 12 1.5±0.5∗∗# 11颈骨康胶囊组 0.48 2.4±0.5## 14 1.9±0.6∗ 13 1.5±0.8∗∗# 13颈复康颗粒组 2.0 2.4±0.5## 15 1.9±0.6∗ 15 1.5±0.7∗∗## 15布洛芬缓释胶囊组 0.08 2.6±0.5## 16 2.1±0.6 14 1.3±0.7∗∗## 9
表5 颈骨康胶囊对大鼠游泳时间的影响(x±s)
图1 各组大鼠神经病理切片(HE 染色)
研究颈椎病时常用大鼠模型,具有费用低、周期短、取材方便等优点;神经根型颈椎病的造模方法主要有椎管插线法、单纯机械性压迫法、机械压迫和化学刺激法、自身增生压迫法等[16],本实验选择椎管插线法。神经根压迫后血液循环会受影响,营养供应发生障碍,毛细血管通透性增加,从而诱发水肿,并且可损害髓鞘,脱髓鞘处神经纤维异常放电。研究表明,神经根型颈椎病模型大鼠胶质细胞激活时,可使IL-1β、IL-6 等炎症细胞因子大量释放[17-18],导致自发疼痛、痛觉过敏、运动障碍,这些变化与颈椎病临床表现相似。
本实验通过检测自发痛、机械刺激痛阈、步态、游泳时间4 个行为学指标和观察组织病理学变化,来评价颈骨康胶囊对神经根型颈椎病大鼠的影响。结果显示,大鼠神经所支配肢体会产生明显的自发疼痛和痛觉过敏;用机械痛阈测定套件测定大鼠左右前足的足跗痛阈值时,造模一侧前足机械刺激痛阈减小,左右前足机械刺激痛阈差显示模型神经根损伤后的痛阈降低情况;颈骨康胶囊3 个剂量(0.12、0.24、0.48 g/kg) 均能明显减轻大鼠自发痛,降低左右前足机械刺激痛阈差,表明它能缓解大鼠神经压迫和痛觉刺激症状。
神经根型颈椎病大鼠神经根受压、炎症刺激会影响运动神经功能,表现为步态异常、游泳时间缩短。本实验发现,颈骨康胶囊可明显改善大鼠步态,延长游泳时间,可能是它改善大鼠神经功能的结果。同时,病理结果显示颈骨康胶囊对损伤的神经也有恢复作用。
综上所述,颈骨康胶囊对神经根型大鼠颈椎病模型有明显改善作用,可缓解自发疼痛,提高机械刺激痛阈,改善步态,延长游泳时间,恢复损伤神经,即对该疾病有治疗作用。