电针联合康复训练调控PI3K/Akt 信号通路介导脑缺血后血管新生相关因子的表达

2020-10-21 08:45姚文超李梦醒童明月
康复学报 2020年5期
关键词:脑缺血组内新生

姚文超 ,李梦醒 ,刘 箐 ,童明月 ,何 鹏 ,唐 巍 *

1 安徽中医药大学体育部,安徽 合肥 230012;

2 安徽中医药大学针灸推拿学院(康复医学院),安徽 合肥 230012;

3 安徽中医药大学研究生院,安徽 合肥230012

缺血性脑卒中是影响全球健康的主要公共卫生问题,我国40~74 岁居民首次脑卒中标化发病率平均每年增长8.3%[1]。 脑缺血后神经功能的恢复一直是学科领域研究热点。 研究发现,有效时间内恢复缺血半暗带区血供,重建神经血管单元可为脑卒中恢复提供新的机会[2]。 本项目组致力于综合康复手段对脑缺血大鼠神经功能改善的研究,观察到以针刺联合丰富康复训练效果更优[3-4],且在改善神经功能方面涉及血管新生相关因子的表达[5-6],但这些因子如何影响到血管新生的具体环节尚未深入研究。 故本实验在前期研究基础上,建立右侧大脑中动脉缺血(middle cerebral artery occlusion,MCAO)大鼠模型,拟通过观察电针联合康复训练(针康疗法)在促进脑功能恢复中对血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、脑源性神经营 养 因 子 (brain-derived neurotrophic factor,BDNF)及下游转导通路磷脂酰肌醇-3 激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶 B(protein kinase B,Akt)的影响,深入阐释针康疗法促进脑缺血后血管新生的机制,以期为针康疗法应用于治疗脑缺血损伤提供实验参考。

1 实验材料

1.1 实验动物

SPF 级雄性 SD 大鼠 81 只,购于安徽省实验动物中心[许可证号 SCXK(皖)2019_002],体质量(300±20)g。 实验大鼠术前 1 周常规喂养,术前 12 h禁食不禁水。 实验遵守科技部制定的《关于善待实验动物的指导性意见》和安徽中医药大学动物使用和管理委员会有关章程。

1.2 实验试剂

Anti-VEGF、Anti-BDNF(英国 Abcam 公司);山羊抗小鼠IgG、兔抗山羊IgG FITC 二抗(北京中杉金桥生物技术有限公司);小鼠抗大鼠IgG、CD34-PE(ICO115-PE)(Santa Cruz,美国);Anti-FLK-1、PI3K、phospho-Akt(Ser473)(美国 CST 公司);总 RNA 提取试剂(trizol TaKaRa 公司);RT-PCR 技术盒(TaKaRa公司);PCR Mix(重庆升博生物科技有限公司)。

1.3 主要仪器

双极电凝器(北京贝林电子有限公司);H-800透射电镜、Leica RM2135 切片机、TK-218I 恒温摊片烤片机、包埋机(德国 Leica);显微镜(日本Nikon);DP-801 形态学显微图像分析系统(江苏捷达科技发展有限公司);PowerPac 1000 电泳系统、凝胶成像仪(美国Bio-Rad 公司);华佗牌针灸针(苏州医疗用品厂有限公司);华佗牌SDZ-V 多功能电针治疗仪(江苏省苏州华佗医疗器械有限公司)。

2 实验方法

2.1 模型制备及分组

将81 只实验大鼠按随机数字表法分为假手术组、模型组和电针联合康复训练组(针康联合组),每组 27 只。 参照 Zea Longa 等[7]线栓法建立 MCAO模型。 大鼠经异氟烷(诱导浓度4%,维持浓度2%)吸入麻醉后,大鼠颈部正中稍靠右处做一纵行切口,逐层分离皮下组织,暴露颈总动脉、颈外动脉和颈内动脉,尼龙线从颈外动脉与颈内动脉分叉处起始插入,稍遇阻力即停止,打结、固定。 假手术组仅作颈动脉分离,不插线。

术后待大鼠清醒后,采用改良mNSS18 分制评分标准[8]评估神经功能缺损程度,选取评分为2~18 分的大鼠入模型组和针康联合组。

2.2 干预方法

选取百会、风府、心俞(左侧)和内关(左侧)4 个穴位(定位参考《大鼠穴位图谱的研制》[9])。 待术后4 h 即予电针治疗,皮筋固定大鼠于鼠板,0.30 mm×25 mm 毫针针刺,接电针治疗仪。 百会、风府为1 组,心俞、内关为1 组,近心端腧穴接正极,远心端腧穴接负极。 电针参数:疏密波,频率4~20 Hz,输出电压 2 V,输出电流 0.5 mA,1 次/d,时间 20 min,连续治疗14 d。 造模前,将针康联合组大鼠置于跑台进行适应性跑步3 d,速度分别设置12 m/min,时间30 min/d。 术后当日,针康联合组给予 5 m/min、30 min/d 跑台训练,术后 1~3 d 跑台速度为 8 m/min,3 d 后调整至 12 m/min。

假手术组和模型组均同等条件抓取、固定,不给予任何治疗。

2.3 观察指标及检测方法

2.3.1 透射电镜观察缺血区神经元超微结构 干预结束后取大鼠,异氟烷吸入麻醉后,断头取脑,冰上分离缺血侧海马组织,预冷的生理盐水充分漂洗,取出吸干后迅速置入避光戊二醛溶液中。 双蒸水洗2 次,逐级丙酮脱水,浸透、包埋、修块,超薄切片机切取厚度60 nm,枸橼酸铅、醋酸铀双重染色,H-800 透射电镜观察神经元结构并摄片。

2.3.2 免疫组化法和Weidner 法观察微血管密度(microvessel density,MVD) 同上述麻醉步骤后,0.9%氯化钠溶液快速灌冲心脏,断头、取脑,4%多聚甲醛溶液保存脑组织。 48 h 后取出,行脱水、石蜡包埋、切片(厚约 4 μm)、摊片、烤片等常规步骤,添加 CD34 一抗、二抗,孵育、显色、封片。 高倍镜(×400 倍)观察,以棕黄色颗粒沉积物为CD34 阳性表达。 镜下随机取5 个视野中CD34 阳性细胞的平均值表示微血管密度。

2.3.3 Western blot 法检测 VEGF、BDNF、PI3K、Akt的相对表达量 同上述麻醉步骤后,断头、冰浴下取脑缺血半暗带组织,加入RIPA 细胞裂解液,研磨后冰上静置,4 ℃、12 000 r/min 离心 15 min 后提取组织总蛋白质,-80 ℃冰箱保存。 按BCA 蛋白定量试剂盒说明,测定蛋白浓度。以1∶4 比例将5×SDSPAGE 凝胶加入蛋白样品中,沸水加热至蛋白充分变性。 SDS-PAGE 电泳分离目的蛋白(120 V,1 h),转膜,用5%脱脂奶粉封闭1 h 后,将膜转移至含有检测蛋白一抗的封闭液中,4 ℃孵育过夜。 TBST 液洗膜后按一抗标签加入相应的二抗,室温孵育2 h,洗膜。 采用ECL 进行显色,压片曝光、定影,最终进行条带分析。 运用Image J 软件分析目标条带灰度值,以各目的条带蛋白与内参蛋白β-actin 表达量比值作为其相对表达量。

2.3.4 RT-PCR 法检测 VEGF、BDNF、PI3K、Akt mRNA的相对表达水平 取部分上述-80 ℃保存的脑缺血半暗带组织,采用Trizol 法提取总RNA 后进行反转录,将反转录出的cDNA 保存于-80 ℃冰箱备用。荧光定量 PCR 测定 VEGF、BDNF、PI3K 及 Akt mRNA的相对表达量。 反应步骤为:95 ℃预变性 1 min,95 ℃变性 5 s,60 ℃退火 10 s,共循环 40 次。 β-actin为内参基因,按照2-△△Ct法处理、分析数据,计算各实验指标mRNA 的相对表达水平。

2.4 统计学方法

采用SPSS 22.0 软件进行统计分析。 计量资料用()表示,多组间比较采用方差分析,两两比较采用LSD-t 检验,组内前后比较采用配对t 检验,采用重复测量方差分析检验各指标随时间的变化情况。 P<0.05 表示差异具有统计学意义。

3 结 果

3.1 3 组大鼠各时间点脑缺血区神经元超微结构比较

假手术组神经元胞质内细胞器、自噬泡、溶酶体排列清晰,细胞核饱满、染色质均匀,核膜完整、内外结构清晰。 模型组神经元形态不规则,细胞空泡样变,核糖体、自噬泡减少,线粒体肿胀、空泡,细胞核固缩、核膜皱缩间隙增宽,染色质高度聚集,细胞边界不清。 针康联合组各时间点(3、7、14 d)神经元胞膜趋向完整,线粒体、粗面内质网、自噬泡分布均匀,仍可见部分萎缩的细胞器,但结构及空泡样变较模型组有较大改善。 见图1。

3.2 3 组大鼠各时间点脑缺血区MVD 计数比较

以棕黄色CD34 阳性细胞为新生血管标记物。脑缺血区域MVD 计数在不同分组间差异具有统计学意义(FIntergroup=141.762,P<0.001),不同时间点的变化趋势差异具有统计学意义(FTime=81.920,P<0.001),两者具有明显交互作用(FInteraction=44.960,P<0.001)。

控制时间因素,进行组间比较,结果显示,针康联合组在 3、7、14 d 时,均高于其他 2 组,差异有统计学意义(P<0.01),说明缺血、缺氧环境启动内源性机制,诱导缺血半暗区微血管新生,但鉴于其自身修复能力有限,介入电针联合康复训练可增加新生微血管密度计数,促进血管再生。 控制分组因素,进行组内各时间点比较,结果显示,假手术组和模型组各时间点差异无统计学意义(P>0.05),针康联合组3 d 与7、14 d 比较,差异均具有统计学意义(P<0.01)。假手术组和模型组改变趋势为先上升后下降,针康联合组为持续上升趋势,据此推断,无外界干预刺激的情况下,新生微血管增长速度比较缓慢,康复手段的早期介入,可持续、有效促进缺血损伤后血管新生。 同时,有效时间内治疗效果与疗程呈正相关性,提示适当延长疗程利于脑缺血后的康复。 见图 2、表 1。

3.3 3 组大鼠各时间点脑缺血区 VEGF、BDNF、PI3K、Akt 蛋白表达比较

大鼠缺血区脑组织 VEGF、BDNF、PI3K、Akt 蛋白重复测量的方差分析,各变量在不同分组间差异均具有统计学意义(P<0.001),不同时间点的变化趋势差异均具有统计学意义(P<0.001),两者具有明显交互作用(P<0.001)。

控制时间因素,进行组间比较,针康联合组在3、7、14 d 时的蛋白表达,均高于其他 2 组,差异均有统计学意义(P<0.01),提示脑卒中后的缺血、缺氧微环境,可诱导 VEGF、BDNF、PI3K、Akt 因子的表达,参与脑缺血后神经、血管系统重构,针康疗法的介入使得机体自行修复效果得以增强。 控制分组因素,进行组内各时间点比较,结果显示,假手术组各时间点差异均无统计学意义(P>0.05);模型组7 d 时VEGF、Akt 蛋白表达增加,与 3、14 d 比较,差异均具有统计学意义 (P<0.05); 模型组 7 d 时 BDNF、PI3K 蛋白表达高于3 d 时,差异均具有统计学意义(P <0.01); 针 康 联 合 组 14 d 时 VEGF、BDNF、PI3K、Akt 蛋白表达增加明显,与 3、7 d 比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。假手术组和模型组呈先上升后下降趋势,针康联合组则持续攀升,提示在14 d 的疗程范围内,相关因子表达在针康疗法作用下,随治疗时间累积。 见图3 和表2~5。

3.4 3 组大鼠各时间点脑缺血区VEGF、BDNF、PI3K、Akt mRNA 表达比较

大鼠缺血区脑组织 VEGF、BDNF、PI3K、Akt mRNA重复测量的方差分析,各变量在不同分组间差异均具有统计学意义(P<0.001),不同时间点的变化趋势差异均具有统计学意义(P<0.001),两者具有明显交互作用(P<0.001)。

控制时间因素,进行组间比较,针康联合组在3、7、14 d 时的 mRNA 表达,均高于其他 2 组,差异均有统计学意义(P<0.01)。 在控制分组因素方面,进行组内各时间点比较,结果显示,假手术组3、7、14 d时 VEGF、BDNF、PI3K、Akt mRNA 表达差异均无统计学意义(P>0.05);模型组 VEGF mRNA 表达7 d与14 d 时比较,差异具有统计学意义(P<0.01);BDNF mRNA 表达 3 d 与 7、14 d 时比较,差异均具有统计学意义(P<0.05);PI3K mRNA 表达 3 d 与 7 d时比较,差异具有统计学意义(P<0.01);针康联合组中,VEGF、BDNF mRNA 表达,7 d 与 3、14 d 时比较,差异均具有统计学意义(P<0.01);PI3K mRNA表达3 d 与7 d 比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。针康联合组 7 d 时 VEGF、BDNF、PI3K、Akt mRNA表达增加明显,与3、14 d 比较,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01);各变量 mRNA 表达组别×时间均有明显交互作用(P<0.001)。

以上结果表明,脑缺血后机体通过上调VEGF、BDNF、PI3K、Akt 因子表达,诱导血管新生。 模型组和针康联合组均呈现先上升后下降趋势,于7 d 时表达至峰值,说明在治疗7 d 时相关因子表达进入旺盛期, 提示可选择7 d 作为疗效观察点, 虽然在14 d 时有所衰减,但血管新生因子的表达及作用随疗程延长而持续发挥,此与MVD 计数和相关蛋白表达结果趋同。 见表6~9。

4 讨 论

缺血性脑卒中属中医学“中风”范畴,基本病机为脏腑阴阳失调,气血逆乱,上犯于脑。 脑缺血再灌注后神经元水肿、坏死,线粒体、内质网等细胞器结构和功能异常,造成神经功能障碍。 本实验通过透射电镜发现,模型组神经元多见空泡样变,线粒体肿胀,细胞核固缩,提示缺血可造成神经元结构损伤,模型建立成功。 同时,神经元启动自身修复机制,细胞结构趋于改善,但仍存在一定局限性,电针联合康复训练对缺血区神经元结构改善有积极的促进作用。

表1 3 组各时间点脑缺血区MVD 计数比较()Table 1 Comparison of MVD counts in the cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

注:与假手术组同一时间点比较,1) P<0.01;与模型组同一时间点比较,2) P<0.01;与组内 3 d 比较,3) P<0.01。Note: Compared with the sham operation group at the same time point, 1) P<0.01; Compared with the model group at the same time point, 2) P<0.01; Compared with the time point of 3 d in group, 3) P<0.01.

7 d 7.67±0.58 19.00±1.731)27.33±2.081)2)3)141.762,0.000 81.920,0.000 44.960,0.000组别假手术组模 型 组针康联合组干预措施(F 值,P 值)时间(F 值,P 值)交互作用(F 值,P 值)n 3 3 3 3 d 7.33±0.58 16.00±1.001)20.00±1.731)2)14 d 7.00±1.00 17.67±2.081)29.33±1.151)2)3)

表2 3 组各时间点脑缺血区VEGF 蛋白的表达()Table 2 Expression of VEGF protein in the cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

表2 3 组各时间点脑缺血区VEGF 蛋白的表达()Table 2 Expression of VEGF protein in the cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

注:与假手术组同一时间点比较,1) P<0.01;与模型组同一时间点比较,2) P<0.01;与组内 3 d 比较,3) P<0.01;与组内 7 d比较,4) P<0.01。Note: Compared with the sham operation group at the same time point, 1) P<0.01; Compared with the model group at the same time point, 2) P<0.01; Compared with the time point of 3 d in group, 3) P<0.01; Compared with the time point of 7 d in group, 4) P<0.01.

7 d 0.313±0.109 0.625±0.0401)3)1.175±0.0181)2)3)398.772,0.000 100.462,0.000 85.121,0.000组别假手术组模 型 组针康联合组干预措施(F 值,P 值)时间(F 值,P 值)交互作用(F 值,P 值)n 3 3 3 3 d 0.290±0.023 0.454±0.0141)0.804±0.0361)2)14 d 0.262±0.035 0.471±0.0341)4)1.391±0.0501)2)3)4)

表3 3 组各时间点脑缺血区BDNF 蛋白的表达()Table 3 Expression of BDNF protein in the cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

表3 3 组各时间点脑缺血区BDNF 蛋白的表达()Table 3 Expression of BDNF protein in the cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

注:与假手术组同一时间点比较,1) P<0.01;与模型组同一时间点比较,2) P<0.01;与组内 3 d 比较,3) P<0.01,4) P<0.05;与组内 7 d 比较,5) P<0.05。Note: Compared with the sham operation group at the same time point, 1) P<0.01; Compared with the model group at the same time point, 2) P<0.01; Compared with the time point of 3 d in group, 3) P<0.01, 4) P<0.05; Compared with the time point of 7 d in group, 5) P<0.05.

7 d 0.387±0.032 0.739±0.0121)3)1.155±0.0341)2)4)903.082,0.000 53.714,0.000 41.797,0.000组别假手术组模 型 组针康联合组干预措施(F 值,P 值)时间(F 值,P 值)交互作用(F 值,P 值)n 3 3 3 3 d 0.369±0.036 0.523±0.0141)0.927±0.0411)2)14 d 0.360±0.045 0.622±0.0421)1.556±0.1011)2)3)5)

脑卒中发生后促进血管的生成利于神经发生和功能恢复。 目前,诸多学者对神经血管单元相关靶点开展研究[10],认为促进脑缺血后血管新生,尽快恢复缺血区的血液供应, 挽救濒临死亡的神经元、神经胶质细胞和血管内皮细胞,可能成为一种保护缺血脑组织、促进功能恢复的新手段[11-12]。

针刺治疗脑卒中疗效肯定,多项研究表明电针可促进MCAO 大鼠血管新生相关因子表达[13-14]。病变在脑,首取督脉。 张锡纯在《医学衷中参西录》中指出:“神明之体藏于脑,神明之用发于心”,提出心脑相通的理论,心脑共主神明,心脑疾病可通过心脑同治进行治疗[15]。 百会为手足少阳、足太阳、足厥阴与督脉之会,有补神益智、开窍启闭之功;风府为督脉、足太阳、阳维之会穴,可通督醒脑,调动五脏六腑之精气;心俞属足太阳膀胱经,为调理“心”脏要穴;内关为八脉交会穴之一,主阴主血,可使心、脉、血及神相互联系,具有宁心安神之效。 依据以上理论, 本研究针刺处方选用督脉经穴百会、风府,辅以心俞、内关,电针治疗以醒神开窍、调督通络。 跑台训练能促进梗死灶边缘神经血管单元超微结构的修复[16-17]。电针与康复训练的联合应用,是中医康复方法与现代康复技术的优化结合[18]。 故本实验采用电针联合康复训练治疗脑缺血大鼠,具备“针康同步、整体康复”的优势。 实验发现,针康联合组细胞膜逐渐趋向完整,多数细胞器分布均匀、结构较模型组有较大改善,治疗14 d 时部分细胞结构趋于完整,损伤程度较其他时间点有所减轻,提示针康联合疗法可改善梗死区神经元的坏死情况,增强其缺血区神经元的结构恢复,减轻缺血缺氧所致的脑组织损伤,这与刘荣等[19]的研究结果相一致。

表4 3 组各时间点脑缺血区PI3K 蛋白表达()Table 4 Expression of PI3K protein in cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

表4 3 组各时间点脑缺血区PI3K 蛋白表达()Table 4 Expression of PI3K protein in cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

注:与假手术组同一时间点比较,1) P<0.01;与模型组同一时间点比较,2) P<0.01;与组内 3 d 比较,3) P<0.01,4) P<0.05;与组内 7 d 比较,5) P<0.05。Note: Compared with the sham operation group at the same time point, 1) P<0.01; Compared with the model group at the same time point, 2) P<0.01; Compared with the time point of 3 d in group, 3) P<0.01, 4) P<0.05; Compared with the time point of 7 d in group, 5) P<0.05.

7 d 0.479±0.007 0.763±0.0061)3)1.410±0.0571)2)4)2 312.264,0.000 106.552,0.000 76.208,0.000组别假手术组模 型 组针康联合组干预措施(F 值,P 值)时间(F 值,P 值)交互作用(F 值,P 值)n 3 3 3 3 d 0.445±0.011 0.563±0.0121)1.101±0.0091)2)14 d 0.456±0.024 0.620±0.0691)1.713±0.0351)2)3)5)

表5 3 组各时间点脑缺血区Akt 蛋白表达()Table 5 Expression of Akt protein in cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

表5 3 组各时间点脑缺血区Akt 蛋白表达()Table 5 Expression of Akt protein in cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

注:与假手术组同一时间点比较,1) P<0.01,2) P<0.05;与模型组同一时间点比较,3) P<0.01;与组内 3 d 比较,4) P<0.01,5) P<0.05;与组内 7 d 比较,6) P<0.05。Note: Compared with the sham operation group at the same time point, 1) P<0.01, 2) P<0.05; Compared with the model group at the same time point, 3) P<0.01; Compared with the time point of 3 d in group, 4) P<0.01, 5) P<0.05; Compared with the time point of 7 d in group, 6) P<0.05.

7 d 0.427±0.021 0.848±0.0131)4)1.555±0.0091)3)4)1 581.880,0.000 75.381,0.000 58.594,0.000组别假手术组模 型 组针康联合组干预措施(F 值,P 值)时间(F 值,P 值)交互作用(F 值,P 值)n 3 3 3 3 d 0.411±0.242 0.602±0.0211)1.205±0.0321)3)14 d 0.431±0.031 0.653±0.0472)6)1.922±0.1172)3)5)6)

表6 3 组各时间点脑缺血区VEGF mRNA 相对表达量()Table 6 Relative expression of VEGF mRNA in cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

表6 3 组各时间点脑缺血区VEGF mRNA 相对表达量()Table 6 Relative expression of VEGF mRNA in cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

注:与假手术组同一时间点比较,1) P<0.01;与模型组同一时间点比较,2) P<0.01;与组内 3 d 比较,3) P<0.01;与组内 7 d比较,4) P<0.01。Note: Compared with the sham operation group at the same time point, 1) P<0.01; Compared with the model group at the same time point, 2) P<0.01; Compared with the time point of 3 d in group, 3) P<0.01; Compared with the time point of 7 d in group, 4) P<0.01.

7 d 1.00±0.10 1.52±0.061)3.44±0.121)2)3)445.845,0.000 100.343,0.000 72.631,0.000组别假手术组模 型 组针康联合组干预措施(F 值,P 值)时间(F 值,P 值)交互作用(F 值,P 值)n 3 3 3 3 d 1.00±0.09 1.38±0.191)2.28±0.201)2)14 d 1.01±0.13 1.41±0.021)4)2.35±0.161)2)4)

表7 3 组各时间点脑缺血区BDNF mRNA 相对表达量()Table 7 Relative expression of BDNF mRNA in cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

表7 3 组各时间点脑缺血区BDNF mRNA 相对表达量()Table 7 Relative expression of BDNF mRNA in cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

注:与假手术组同一时间点比较,1) P<0.05,2) P<0.01;与模型组同一时间点比较,3) P<0.01;与组内 3 d 比较,4) P<0.01,5) P<0.05;与组内 7 d 比较,6) P<0.01。Note: Compared with the sham operation group at the same time point, 1) P<0.05, 2) P<0.01; Compared with the model group at the same time point, 3) P<0.01; Compared with the time point of 3 d in group, 4) P<0.01, 5) P<0.05; Compared with the time point of 7 d in group, 6) P<0.01.

7 d 1.00±0.06 1.34±0.062)5)3.00±0.202)3)4)427.743,0.000 13.984,0.000 10.317,0.000组别假手术组模 型 组针康联合组干预措施(F 值,P 值)时间(F 值,P 值)交互作用(F 值,P 值)n 3 3 3 3 d 1.00±0.07 1.24±0.021)2.17±0.322)3)14 d 1.01±0.12 1.28±0.021)4)2.36±0.322)3)6)

表8 3 组各时间点脑缺血区PI3K mRNA 相对表达量()Table 8 Relative expression of PI3K mRNA in cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

表8 3 组各时间点脑缺血区PI3K mRNA 相对表达量()Table 8 Relative expression of PI3K mRNA in cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

注:与假手术组同一时间点比较,1) P<0.01;与模型组同一时间点比较,2) P<0.01;与组内 3 d 比较,3) P<0.01,4) P<0.05。Note: Compared with the sham operation group at the same time point, 1) P<0.01; Compared with the model group at the same time point, 2) P<0.01; Compared with the time point of 3 d in group, 3) P<0.01, 4) P<0.05.

7 d 1.01±0.11 1.36±0.071)3)2.94±0.281)2)4)918.388,0.000 9.162,0.003 4.354,0.017组别假手术组模 型 组针康联合组干预措施(F 值,P 值)时间(F 值,P 值)交互作用(F 值,P 值)n 3 3 3 3 d 1.01±0.10 1.23±0.051)2.59±0.061)2)14 d 1.01±0.13 1.29±0.051)2.61±0.071)2)

表9 3 组各时间点脑缺血区Akt mRNA 相对表达量()Table 9 Relative expression of Akt mRNA in cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

表9 3 组各时间点脑缺血区Akt mRNA 相对表达量()Table 9 Relative expression of Akt mRNA in cerebral ischemic area of three groups at each time point ()

注:与假手术组同一时间点比较,1) P<0.01;与模型组同一时间点比较,2) P<0.01;与组内 3 d 比较,3) P<0.01;与组内 7 d比较,4) P<0.01。Note: Compared with the sham operation group at the same time point, 1) P<0.01; Compared with the model group at the same time point, 2) P<0.01; Compared with the time point of 3 d in group, 3) P<0.01; Compared with the time point of 7 d in group, 4) P<0.01.

7 d 1.01±0.15 1.47±0.191)3.32±0.281)2)3)543.814,0.000 32.931,0.000 21.426,0.000组别假手术组模 型 组针康联合组干预措施(F 值,P 值)时间(F 值,P 值)交互作用(F 值,P 值)n 3 3 3 3 d 1.00±0.08 1.31±0.061)2.17±0.211)2)14 d 1.00±0.08 1.34±0.091)2.57±0.201)2)4)

前期研究已证实,应用综合康复方法治疗脑缺血,可通过上调血管新生相关因子VEGF、VEGFR2、bFGF的表达,下调血管新生抑制因子ES、TSP-1 表达,促进血管新生;但这些因子在血管新生的具体环节中是如何作用,尚未有深入研究。VEGF 联系众多信号通路,在血管新生过程中发挥无可替代的作用[20]。BDNF 是一种神经营养类因子,支持多种神经元的存活、分化及生长发育,同时可诱导内皮细胞血管新生及Akt 的磷酸化,由其介导的血管新生与PI3K/Akt信号通路关系密切。 新血管的形成可通过内皮细胞表面特异性标记物来识别,主要表达于新生血管内皮中的CD34 特异性高,重复性好,用于脑缺血后血管新生的判断更为可靠。 因此本实验通过检测CD34 阳性细胞的表达计算MVD,用于观察MCAO大鼠缺血区血管新生情况。

本实验结果显示:VEGF、BDNF、PI3K、Akt 蛋白及mRNA 相对表达量和MVD 计数, 在不同分组间具有明显统计学意义,说明针康联合疗法在促血管新生相关因子、CD34 表达方面有明显优势,可使表达时相前移。 各组不同时间点的变化趋势差异明显,以7 d 为重要观察点,针康联合疗法的介入使机体在自行修复基础上,效果得以最大化,且在有效时间内治疗效果与治疗时程呈正相关。 贾蓝羽等[21]研究发现缺血7~12 d 后可观察到毛细血管分支的内皮细胞24 h 开始增殖并持续至少7 d 的研究结果与本实验趋同。 干预措施与时间均具有明显交互作用给予启示,临床治疗缺血性脑卒中,康复手段的介入和有效治疗时间的选取,至关重要。

本实验表明:电针联合康复训练可通过调控脑缺血后血管新生相关因子VEGF、BDNF 的表达,激活下游PI3K/Akt 信号通路,介导血管新生,以促进神经功能恢复。这在一定程度上明确了PI3K/Akt 信号通路的关键作用,为脑内血管新生与神经功能恢复的关系,丰富脑缺血功能恢复的生物学机制研究,提供实验依据。 针康联合疗法促进脑内血管新生机制中,有无涉及MicroRNA 信号调控尚不清楚,这也是下一步需要深入研究、探讨的重要内容。

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