欧梦宁 吴明娟 蒙艳丽
(黑龙江省中医药科学院老年病科,黑龙江 哈尔滨 150036)
血管性轻度认知障碍(Vascular mild cognitive impairment,VMCI)是指由血管性因素引起的,或者与血管性因素相关的轻度认知损害综合征,主要临床表现为语言、记忆、认知功能障碍等[1]。VMCI可进一步发展为血管性痴呆[2]。根据症状表现,本病可归为中医学“痴呆”“呆病”“健忘”范畴。研究[3]表明,针刺不仅可以减缓其发展为痴呆的进程,还能改善患者的生活质量。本研究选取针药结合的治疗方法,探索其对VMCI 大鼠认知功能、氧化应激和α-突触核蛋白(α-Syn)表达的影响。
1.1 实验动物SPF 级2 个月龄雄性大鼠,体质量(150±20)g,购于哈尔滨医科大学实验动物学部,动物许可证号:SCXK(黑)2019-001,饲养于黑龙江省中医药科学院实验动物中心。实验前进行为期1 周的适应性喂养,自由进水、饮食。
1.2 主要试剂与仪器总超氧化物歧化酶(T-SOD)测试盒(羟胺法)(南京建成生物工程研究所);丙二醛(MDA)测定试剂盒(TBA 法)(南京建成生物工程研究所);α-Syn抗体试剂盒(北京博奥森生物技术有限公司);羊抗兔IgG抗体(北京中杉金桥生物技术有限公司);丹参川芎嗪注射液(吉林四长制药有限公司,国药准字H22026448,规格:5 mL);安迪牌一次性无菌针灸针(贵州安迪医疗设备有限公司,黔械注准20202270002)。
1.3 分组与造模SPF 级大鼠45 只,采用随机数字表法,选出空白组9 只,其余36 只参照文献[4]的方法结扎右侧颈总动脉,建立慢性脑低灌注模型。
大鼠禁食24 h 后手术,以300 mg/kg 剂量腹腔注射10%水合氯醛麻醉,仰卧固定于固定器上;大鼠颈部备皮,消毒后沿颈正中线切开皮肤,手术镊钝性分离右侧颈总动脉与迷走神经,暴露大鼠右侧颈总动脉,以3-0手术线结扎右侧颈动脉,术后分层关闭手术创口。注意观察大鼠活动情况及保温,放回笼中常规饲养。术后持续4 d 肌肉注射青霉素抗感染(40 000 U/只),密切观察造模大鼠伤口的愈合状况。14 d 后,采用新物体识别实验观察大鼠的认知能力,剔除死亡大鼠及认知能力未受损大鼠共9 只,将模型大鼠随机分为模型组、头穴透刺联合丹参川芎嗪治疗组(简称“针药组”)、丹参川芎嗪治疗组(简称“给药组”),各9只。
1.4 干预方法模型组和空白组无干预措施。
1.4.1 给药组根据Meeh-rubner 体表面积公式计算大鼠用药量[5]后,腹腔注射丹参川芎嗪注射液0.9 mL/kg,每日1次,共3周。
1.4.2 针药组参照中国针灸学会实验针灸研究会制定的“实验动物针灸穴位图谱”[6]。取穴:四神聪、百会、足三里、神门、太冲。操作:选取0.25 mm×25 mm 一次性毫针(苏州医疗用品厂有限公司,苏械注准20162200970),大鼠用束缚法固定后常规消毒;四神聪上下左右四穴针尖平刺进针,后向百会穴透刺,深度2 mm;直刺双侧足三里,深度7 mm;直刺双侧神门,深度2 mm;直刺双侧太冲穴,深度2 mm;上述穴位均留针30 min,每日1次,持续3周。针刺的时间固定为同一时段且由同一人完成,并予丹参川芎嗪注射液治疗,操作同给药组,共3周。
1.5 取材末次新物体实验结束后,以10%水合氯醛麻醉大鼠,腹主动脉取血处死;静置2 h 后离心分离血清,置于-80 ℃冷冻保存备用。取血后,冰盒上迅速取脑并分离双侧海马组织,经预冷的生理盐水冲洗后,分别置于冻存管中,存放于超低温冰箱(-80 ℃)。
1.6 指标检测与方法
1.6.1 新物体识别实验第2 周(干预前)、第5 周(干预后)均进行新物体识别实验[7],实验装置为不透光的长方形盒子(40 cm×60 cm×80 cm)、2 个相同的物体(A、B)以及不同于物体A(B)的物体C,实验共3 个阶段。适应阶段:第1、2天,将大鼠置于盒内,熟悉该区域10 min。学习阶段:第3 天,将大鼠和两个物体(A、B)一起放于不透明的盒子,使之自由探索5 min,然后将大鼠放回笼子。测试阶段:1 h后,在相同位置将B 换成C,将大鼠放回盒子中,让其探索5 min。每只大鼠探索结束后,区域和物体喷洒酒精祛除气味。
判定标准:以鼻尖、胡须、前肢触碰物体记录为1次,以测试阶段探索物体C所花费的时间(tC)与探索A、C的总时间(t总)比值来分析认知指数(CI),CI=tC/t总。
1.6.2 氧化应激因子收集血液后,转速3000 r/min,离心半径10 cm,离心10 min,取上清,根据试剂盒说明书检测SOD、MDA含量并按照公式算出具体结果。
1.6.3 α-Syn表达蛋白定量后,电泳转至PVDF 膜,5%脱脂奶粉封闭2 h;加入一抗α-Syn(1∶1000),4 ℃过夜孵育;TBST 缓冲液洗涤3 次后,加入二抗(羊抗兔,1∶5000),封闭4 h;以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)作为内参,用ECL 发光仪对蛋白成像,灰度值用Image J软件分析。
1.7 统计学方法采用SPSS 25.0 软件统计分析,计量资料以(±s)表示,行单因素方差分析(One-way ANOVA),组间两两比较行LSD 检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 各组大鼠干预前后CI比较干预前,模型组和两治疗组大鼠CI 比较,差异无统计学意义(P>0.05),但较空白组明显下降(P<0.05)。干预后,与模型组相比,针药组、给药组CI均上升,且针药组CI较给药组高,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 各组大鼠干预前后CI比较 (± s,%)
表1 各组大鼠干预前后CI比较 (± s,%)
注:与空白组同时间点比较,1)P<0.05;与模型组干预后比较,2)P<0.05;与给药组干预后比较,3)P<0.05。
干预后0.73±0.51 0.50±0.921)0.57±0.072)0.65±0.062)3)组别空白组模型组给药组针药组鼠数9999干预前0.73±0.51 0.50±0.921)0.47±0.541)0.47±0.321)
2.2 各组大鼠血清SOD活性、MDA含量比较与空白组相比,模型组和两治疗组大鼠血清SOD 活性均下降、MDA 含量均升高,差异均有统计学意义(P<0.05);与模型组相比,给药组、针药组大鼠血清SOD 活性均升高、MDA 含量均降低,且针药组较给药组趋势更明显,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。
表2 各组大鼠血清SOD活性、MDA含量比较(± s)
表2 各组大鼠血清SOD活性、MDA含量比较(± s)
注:与空白组比较,1)P<0.05;与模型组比较,2)P<0.05;与给药组比较,3)P<0.05。
MDA/(nmol/mL)1.17±0.34 3.04±0.341)2.40±0.171)2)1.49±0.281)2)3)组别空白组模型组给药组针药组鼠数9999 SOD/(U/mL)171.69±6.00 114.32±2.381)137.51±6.151)2)145.72±7.141)2)3)
2.3 各组大鼠α-Syn表达情况比较与空白组比较,模型组和两治疗组大鼠α-Syn 相对表达量均升高,差异均有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,针药组、给药组α-Syn 相对表达量均降低,且针药组较给药组降低幅度更大,差异均有统计学意义(P<0.05)。见图1、表3。
图1 各组大鼠α-Syn表达图
表3 各组大鼠α-Syn表达情况比较 (± s)
表3 各组大鼠α-Syn表达情况比较 (± s)
注:与空白组比较,1)P<0.01;与模型组比较,2)P<0.05;与给药组比较,3)P<0.05。
α-Syn表达1.00±0.24 2.22±0.171)1.76±0.111)2)1.40±0.141)2)3)组别空白组模型组给药组针药组鼠数9999
中医认为,痴呆病位主要在脑。《本草纲目》言:“脑为元神之府”。《难经》亦言:“督脉者,起于下极之俞……上至风府,入属于脑”。头针的重要性不言而喻。头部穴位皮肉浅薄,肌肉组织稀少,难以深刺,临床上常用透刺法加强针感传导,达到“一针两穴”的作用。本研究提出头穴透刺联合丹参川芎嗪注射液治疗的方法。针刺选穴从“通督调神”出发,依据“十三五”规划教材[8]中痴呆的主穴,选择四神聪、百会。另根据吴明娟主任的临床经验,选取足三里、神门、太冲穴。中药选择丹参川芎嗪注射液,为丹参素与盐酸川芎嗪的复方中药注射液;丹参素易于吸收,能快速透过血脑屏障,改善神经元存活微环境,降低炎症因子水平[9,10];川芎嗪可促进细胞内Ca2+释放,且丹参川芎嗪注射液能改善卒中患者神经缺损症状,提高SOD活性[11]。
本研究参照Thong-Asa K 等[4]的研究,用大鼠右侧颈总动脉结扎制作慢性脑低灌注模型,造成轻度认知障碍,并通过新物体识别实验观察大鼠对新奇事物的探索能力,评价其认知功能,同时检测与认知相关因子的变化。研究显示,干预前,模型组和两治疗组大鼠的CI比较,差异无统计学意义,但均较空白组明显下降(P<0.05),提示大鼠认知功能受损,造模成功。干预后,与模型组比较,两治疗组CI 明显提升,SOD 活性升高,MDA 含量降低,α-Syn 表达减少,差异均有统计学意义(P<0.05);与给药组比较,针药组CI 提升更为显著,SOD 活性升高和MDA 含量降低的趋势更明显,α-Syn 表达水平更低,差异均有统计学意义(P<0.05),提示干预后大鼠认知障碍得到改善,且针药组改善效果优于给药组。
慢性脑低灌注在脑缺血相关认知损伤中十分重要,氧化应激反应是目前的研究热点之一[12]。本研究选取SOD和MDA 作为评价机体氧化应激反应的指标。赖新生等[13]发现血管性痴呆大鼠的记忆障碍得到改善与SOD活性升高、MDA 含量降低有关,这与本实验结果相契合,提示本疗法可能通过改善氧化应激反应来改善大鼠的认知障碍。同时,当大脑慢性低灌注脑缺血造成血管损伤时,相关机制可能为α-Syn 表达增多创造良好的条件,且α-Syn 也会与氧化应激反应相关联[14-16]。有研究[17]表明,α-Syn 可在啮齿类动物脑缺血模型海马区增多。在本实验结果中,模型组和两治疗组大鼠的海马α-Syn 表达确实较空白组增多(P<0.05),与上述研究结果趋势一致;而治疗后,两治疗组的α-Syn 异常聚集得到纠正,这或许与氧化应激得到缓解有关,但具体的作用机制仍需进一步探索。
慢性脑低灌注损伤会加重机体氧化应激反应,引起α-Syn 异常聚集,导致认知功能损伤。本疗法通过缓解氧化应激反应,降低氧化损伤,抑制α-Syn 过表达,有效改善了VMCI 大鼠的认知功能。值得一提的是,实验结果显示,针药组大鼠的改善效果强于给药组(P<0.05),这也为临床治疗提供了一个新的思路。