夏芎调神方对缺血性卒中后失眠大鼠的影响及作用机制

张雅萱,郭闫葵,张文静,刘 梦

(1. 山东中医药大学,山东 济南 250014;2. 济南市中医医院,山东 济南 250012)

失眠是缺血性卒中患者的常见并发症之一,患病率高达56%～68%[1],患者主要表现为早醒、多梦易醒、入睡困难等睡眠质量及时间的异常,严重影响着患者的生活及预后康复。缺血性卒中后失眠的西医发病机制目前尚不十分明确,一般认为卒中后脑组织的缺血改变会直接引起睡眠调节区域功能失调,加之社会心理等因素的影响[2],从而导致失眠。现代医学治疗本病多给予苯二氮类镇静催眠药及抗抑郁药物,但长期使用也存在药物依赖、肝肾损害等不良反应[3]。中医学认为卒中后失眠的发病与中风后气血痹阻、阴阳失和有关。夏芎调神方具有活血化瘀、祛痰解郁、通络安神之效,故临床可用其治疗缺血性卒中后失眠。本实验研究探讨了夏芎调神方对缺血性卒中后失眠的治疗作用及机制,以期为临床实践应用提供科学依据。

1 实验材料与方法

1.1实验动物 SPF级健康雄性SD大鼠60只,体重(200±20)g,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供,实验动物许可证号:SCXK(京)2016-0011。实验开始进行前,大鼠分笼,每笼5只,自由进食,饲养7 d,相对湿度 45%～65%,温度 21～23 ℃。

1.2药物与试剂 夏芎调神方(由半夏9 g、川芎15 g、柴胡18 g、制远志10 g、茯苓15 g、红花10 g、泽泻20 g、枳壳10 g、川牛膝15 g、木香10 g、菖蒲10 g、僵蚕10 g、地龙10 g、桔梗10 g、甘草3 g组成,济南市中医医院提供水煎剂);地西泮片(鲁平,山东信谊制药有限公司,批号:210201,规格:2.5 mg/片);水合氯醛(天津市科密欧化学试剂有限公司,批号:Q/12HB 4218-2017);对氯苯丙氨酸(PCPA,美国simga公司,批号:SHBL0057);多巴胺(DA)、5-羟色胺(5-HT)、5-羟吲哚乙酸(5-HIAA)酶联免疫试剂盒(武汉基因美生物科技有限公司)。

1.3主要仪器 全波长酶标仪(型号:BioTek Cytation5)、台式冷冻离心机(型号:Eppendorf Centrifuge 5424R)均由山东中医药大学动物实验中心[许可证号:SYXK(鲁)2017-0022]提供。A2型线栓,北京西浓科技有限公司提供。

1.4实验方法 将60只大鼠随机分为夏芎调神方组、安定组、模型组和对照组,每组15只。夏芎调神方组、安定组、模型组大鼠采用线栓法[4]制备大脑中动脉栓塞即缺血性卒中模型。具体方法:使用10%水合氯醛溶液腹腔注射(300 mg/kg)麻醉大鼠,麻醉生效后,将大鼠仰卧固定于手术台上,颈部备皮、消毒,做正中切口,逐层分离组织,充分暴露左侧颈动脉三角。分离左侧颈总动脉、颈内动脉、颈外动脉,同时分离迷走神经,以免损伤迷走神经而出现呼吸骤停。结扎颈总动脉近心端及颈外动脉根部,用动脉夹夹闭颈内动脉,于颈内动脉与颈外动脉分叉处下方打一活结备用,并在分叉处下方剪一斜行小切口,将备好的栓线从切口处插入,轻轻缓慢向里推进,松开动脉夹,由切口处进入约18 mm,有阻力感时停止推进,此时已阻断了大脑中动脉入口,然后立即将备线结扎,固定线栓以防止出血和线栓脱落,清理缝合伤口,消毒。对照组大鼠除不插入栓线、结扎外,其余操作与各造模组相同。造模后参照Longa等[5]报道的方法进行神经系统功能评分:无神经缺损症状记0分,不能完全伸展对侧前肢记1分,行走时向偏瘫侧转圈记2分,行走时向偏瘫侧倾倒记3分,不能自发行走、意识障碍记4分,死亡记5分,评分为1～3分即为造模成功。选取缺血性卒中造模成功的大鼠,腹腔注射PCPA混悬液450 mg/kg制备失眠模型,每日1次,连续注射2 d,以大鼠出现明显烦躁不安,睡眠减少且昼夜节律消失,对外界刺激敏感、攻击性增加等症状即为造模成功。每组各取10只造模成功的大鼠,夏芎调神方组给予夏芎调神方水煎剂0.3 g/kg(按成人体重70 kg用量6倍计算给药量) 灌胃,安定组给予地西泮片悬液0.2 mg/mL(按成人体重70 kg用量6倍计算给药量,研碎后溶解于0.9%氯化钠溶液)灌胃,对照组和模型组给予生理盐水15 mL/kg灌胃,均1次/d,连续14 d。

1.5检测指标及方法

1.5.1行为表现及神经功能评分 实验过程中观察各组大鼠的精神状况、活跃程度、毛色等一般情况和睡眠状况,记录卒中造模结束后及灌胃结束后各组大鼠神经功能评分。

1.5.2血清DA、5-HT、5-HIAA水平 末次灌胃结束后,麻醉各组大鼠进行眼眶取血,血样室温静置1 h后,放入离心机3 000 r/min离心10 min,取出后分装冻存。按照试剂盒说明书的步骤,运用ELISA法检测血清DA、5-HT、5-HIAA水平。

2 结 果

2.1各组大鼠一般情况 实验过程中,对照组大鼠毛发光泽,精神状态良好,饮食活动均正常。造模成功的夏芎调神方组、安定组和模型组大鼠表现为狂躁不安,昼夜活动频繁,饮食增多,毛发松弛散乱无光泽,脱毛明显增多。灌胃结束时,夏芎调神方组和安定组大鼠精神良好,毛色恢复光泽,脱毛明显减少,饮食活动正常;模型组大鼠精神较差,毛发枯槁,脱毛较多,体型较瘦弱。

2.2各组大鼠睡眠情况 实验过程中,对照组大鼠昼夜节律正常,睡眠情况良好。造模成功的夏芎调神方组、安定组和模型组大鼠均表现为白天夜晚活动不停,昼夜节律紊乱,睡眠时间明显缩短,对外界声、光等刺激敏感。灌胃结束时,夏芎调神方组和安定组大鼠昼夜节律恢复正常,睡眠时间明显增多;模型组大鼠昼夜节律恢复不明显,白天活动较频繁。

2.3各组大鼠神经功能评分 造模结束后,夏芎调神方组、安定组、模型组大鼠的神经功能评分比较差异均无统计学意义(P均>0.05);灌胃结束后,夏芎调神方组、安定组大鼠的神经功能评分明显低于模型组(P均<0.05),夏芎调神方组与安定组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 各组缺血性卒中后失眠大鼠神经功能评分比较

2.4各组大鼠血清DA、5-HT、5-HIAA水平 模型组大鼠血清DA水平明显高于对照组(P<0.05);夏芎调神方组、安定组大鼠血清DA水平均明显低于模型组(P均<0.05),且夏芎调神方组明显低于安定组(P<0.05)。模型组大鼠血清5-HT、5-HIAA水平均明显低于对照组(P均<0.05);夏芎调神方组和安定组大鼠血清5-HT、5-HIAA水平均明显高于模型组(P均<0.05),且夏芎调神方组大鼠血清5-HT、5-HIAA水平均明显高于安定组(P均<0.05)。见表2。

表2 对照组和缺血性卒中后失眠各组大鼠血清DA、5-HT、5-HIAA水平比较

3 讨 论

失眠与卒中之间的联系十分密切,失眠可能是引起卒中的独立危险因素[6]。失眠使脑神经长期维持兴奋状态,增加大脑耗氧量,引发脑细胞水肿,严重者可导致缺血性卒中复发,不利于患者的预后康复。有荟萃分析显示,入睡困难和睡眠维持困难与其后发生心脑血管事件的风险增加存在相关性[7]。失眠还可导致动脉粥样硬化和血脑屏障发生功能改变[8-9],加重脑功能障碍,从而使神经血管损伤的发病机制进一步复杂化,影响神经元的修复,加重卒中病情。

缺血性卒中后失眠归属于中医学中的“中风”“不寐”等范畴[10],本病既有中风的临床症状,又有睡眠异常的相关表现。失眠是卒中所引起的,卒中为本,失眠为标;卒中为因,失眠为果。卒中后失眠的发病与中风后痰瘀互结、痹阻脉络,气机运转不调,脏腑职能失衡,气血阴阳失和有关[11]。故当治以祛痰化瘀、通络安神,使五脏功能调畅,恢复气血运行。夏芎调神方由血府逐瘀汤和涤痰汤加减而成,方中以活血、祛痰之剂为主,如川芎、红花、丹皮、半夏、茯苓、菖蒲等,同时配伍柴胡、枳壳、木香、桔梗等理气之品,使痰瘀随气得化,气血运转流畅。本实验结果显示,夏芎调神方不仅可明显改善缺血性卒中后失眠大鼠的失眠症状,还有助于其神经系统功能的恢复。

缺血性卒中后失眠的发病比较复杂,涉及中枢多个结构和神经、内分泌及免疫系统,具体机制目前尚在探索中。从神经递质方面来看,当DA、5-HT、5-HIAA等参与睡眠-觉醒调节过程的单胺类神经递质在体内的含量发生改变时,机体会表现出明显的睡眠障碍[12-13]。其中DA属兴奋性的神经递质,主要与觉醒和行为兴奋的维持有关,其含量的升高可增加觉醒次数,破坏睡眠的完整度,在睡眠-觉醒的调控中发挥着重要作用[14]。另外DA还能产生神经毒性代谢物、增强必需氨基酸兴奋毒性及诱导神经细胞凋亡[15],参与了缺血性卒中的发病过程。卒中发生时,脑组织的缺血性损伤可引起DA的大量释放及代谢更新加快[16],觉醒增加,导致失眠的发生。5-HT是参与睡眠-觉醒过程的一种抑制性单胺类神经递质,被认为是脑内的“致眠因子”,它可参与控制机体的疲倦感和睡眠活动,促进慢波睡眠的产生并缩短入眠期和浅睡期,增加机体的深度睡眠,抑制觉醒[17-19]。5-HIAA则是5-HT的酸性代谢产物,它的增加和减少与5-HT保持相对一致,可间接地反映5-HT的水平,脑功能障碍和睡眠障碍的患者其水平降低[20-21]。脑缺血后5-HT、5-HIAA的合成减少,神经末梢对二者的贮存和摄取功能也有所下降,二者异常释放不但会作用于突触后神经元,产生神经功能障碍,还可使脑血管痉挛,促进脑血流量下降及血管通透性增高, 加剧脑组织缺血的发展[22],对卒中后神经功能的恢复产生不良影响。本次实验结果显示,夏芎调神方能够显著降低缺血性卒中后失眠大鼠血清DA水平,提高血清5-HT和5-HIAA水平。提示夏芎调神方治疗缺血性卒中后失眠的作用可能是通过抑制DA的释放,促进5-HT和5-HIAA的表达,减少睡眠中的觉醒次数,并抑制DA的神经毒性作用来实现的。

综上所述,夏芎调神方可以改善缺血性卒中后失眠大鼠的睡眠和神经功能,其作用机制可能与降低血清DA水平,升高血清5-HT、5-HIAA水平有关。但缺血性卒中后失眠的发病机制十分复杂,夏芎调神方的作用机制有待深入研究探讨,为缺血性卒中后失眠的治疗提供更加科学的依据。

利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。