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腦血管疾病是威脅人類健康的重大疾病之一,包 括缺血性和出血性兩類[1]。缺血性腦血管病(ischemic cerebrovascular disease,ICVD)在老年人中具有高發 病率、患病率、致殘率和死亡率,且發病逐漸年輕化。 加大腦血管病防治力度,改善預后,預防并發癥,提高 腦血管疾病的療效是一項刻不容緩的重任。目前,雖 然對ICVD的治療取得了較大的進步,在溶栓和(或) 取栓同時,也可使用神經保護劑來避免或減少再灌 注損傷,但仍無一種神經保護的藥物可使患者從中 獲益[2],研究表明電針在ICVD中的應用中能促進其 功能恢復[3],己是缺血性腦血管病的常規治法。本實 驗主要通過電針來干預腦缺血大鼠模型,為針刺治療 ICVD提供實驗研究依據。
1材料
1.1實驗動物選擇18月齡,雄性,體質量200?
250 g的SD大鼠80只,均購買并飼養于安徽中醫 藥大學實驗動物中心,預適應1周后方開始實驗。 大鼠選用清潔級顆粒飼料喂養,并予自由飲食及飲 水,視墊料清潔的程度更換墊料。飼料和墊料均購文草編號:1000-2723(2018) 04-0025-04 買于安徽中醫藥大學實驗動物中心,飼養環境模擬 標準日夜系統。
1.2實驗儀器G6805型電針治療儀:蘇州醫療用 品廠有限公司;電凝器;牙科鉆;華佗牌一次性針灸 針:蘇州,規格為直徑0.2 mm,針身長0.5寸;Barnes 迷宮測試板、圓形滾筒:上海欣軟XR-XB108型巴恩 斯迷宮視頻分析系統。
2實驗方法
2.1實驗分組80只SD大鼠隨機分為假手術組
(該組只行血管分離)、模型組、電針對照組、電針組, 每組20只。
2.2大腦中動脈閉塞大鼠模型的建立及成功與否檢
測的方法在室溫25 °C條件下,SD大鼠稱重后,根 據羅燕等[4]提出的熱凝閉大腦中動脈法制造局灶性 腦缺血大鼠模型:將SD大鼠右側臥位固定于手術臺 上,去除左側顳頂部的鼠毛,碘伏對顳頂部局部皮膚 消毒。左眼與左耳之間切開皮膚,鈍性分離顳肌,暴露 出顳骨翼板,術中避免損傷周圍血管及神經等。用牙 科鉆經顳骨翼板鉆至硬腦膜,用小咬骨鉗向下咬去部分顱骨,暴露大腦中動脈,用電凝器來凝閉大腦中動 脈(嗅束到大腦下靜脈),后縫合顳肌及皮膚。
假手術組:同上操作到暴露大腦中動脈,不進行 熱凝閉。
大鼠蘇醒后參照Zea Longa E等[5]提出的神經行 為學評估法進行評分,評分1~3分表示造模成功,采 用差額補充的方法保證每組實驗的例數。
2.3處理方法電針組:造模成功后將不予麻醉的 大鼠固定在自制鼠夾上。根據華興邦等[6]制定的大 鼠針灸穴位進行定位,選用“醒腦開竅”針刺法[7],主 穴取水溝、百會和雙側內關、三陰交。先用捻轉、提插 瀉法刺激雙側內關1 mm至筋間,刺激1 min,留針 30 min;次用雀啄法由鼻中隔下部向上斜刺水溝1 mm,強刺激1 min;再應用提插法直刺三陰交5 mm, 持續1 min;后刺百會穴,取向前或向后斜刺2 mm,采用平補平瀉捻轉手法刺激1 min,留針30 min。留針期間,分別用G6805電針治療儀連接內關 和三陰交穴位的針柄,施以疏密波,調整電壓為2~4 V,頻率為2/100 Hz,以針刺部位輕微抖動為刺激強 度。第1次針刺在造模成功后的24 h內進行,以后每 天上午固定時間針刺1次,每7 d為1個療程(連續 針刺6 d,休息1 d)[8-9]。
電針對照組:SD大鼠不進行任何手術,抓取、固 定方法、針刺穴位、方法、頻率、電針刺激參數等同電 針治療組。
假手術組、模型組:抓取、固定方法參數等同電針 組,但不進行針刺。
2.4觀察指標
2.4.1大鼠神經行為學評分[5] 0分:無神經缺損癥
狀;1分:將大鼠提尾倒懸時,左側前爪不能*伸 展;2分:爬行時左側轉圈;3分:行走困難、向左側傾 倒;4分:不能自發行走,意識喪失。
2.4.2 Barnes記憶分析系統檢測訓練過程:將大鼠 逐只放在圓形漆黑Barnes迷宮測試板上,測試板的 周圍有20個洞口,底部放置底盒的一個洞口稱之為 隱藏區,其余稱之為暴露區,每次訓練開始時將大鼠 放置于隱藏區,讓其適應30 s,然后將其放在迷宮中 央,自由選擇進入隱藏區,每次訓練240 s,每只老鼠 做完以后都用酒精對迷宮進行擦拭。每天下午每只大 鼠連續訓練2次,連續訓練6 d。
測試過程:第1 d訓練結束后按分組測試,然后 連續訓練6 d后第7 d開始測試,按分組開始測試, 測試過程同訓練過程,每只測試2次,Barnes迷宮
映了動物的空間記憶功能。
2.4.3滾筒掉落時間檢測選用直徑20 cm圓形滾 筒,設定轉速為5轉/min,測試時間為5 min,按照分 組將大鼠放在滾筒中,傾斜60。,每次可測試3只大 鼠,每只測試3次,記錄大鼠掉落平臺時間,長測試 時間為 5 min。
2.5統計學方法所有計量資料均用均數±標準 差(X± s)表示,Barnes記憶持續時間、大鼠進入隱藏 區的次數、進入的潛伏期以及滾筒掉落時間等參數 的比較采用單因素方差分析。統計結果,均由SPSS for windows 19.0自動運算完成。P<0.01為有顯著統 計學意義,P<0.05為有統計學意義,P>0.05為無統 計學意義。
3結果
3.1神經行為功能評分假手術組、電針對照組未 見神經行為功能缺損癥狀,電針后神經行為功能評 分較模型組降低,其中電針24 h降低無統計學意義 CP=0.23),電針7 d和14 d降低均有顯著統計學意 義(P7d = 0.002,d < 0.001)說明電針可改善缺血性 腦卒中大鼠的神經行為功能評分。見表1。
表1各組大鼠神經行為功能評分比較(X±s,n=10,分)
分組 | 24 h | 7 d | 14 d |
模型組 | 2.97±0.41 | 2.82±0.34 | 2.78±0.31 |
假手術組 | 0.00±0.00 | 0.00±0.00 | 0.00±0.00 |
電針對照組 | 0.00±0.00 | 0.00±0.00 | 0.00±0.00 |
電針組 | 2.78±0.28 | 2.38±0.41** | 1.73±0.43** |
注:與模型組比較,**P<0.01
3.2進入隱藏區的潛伏期分析結果假手術組、電
針對照組大鼠進入隱藏區的潛伏期均較短,兩者比 較差異無統計學意義CP24 h = 0.94、7 d = 0.90、PM d = 0.90),說明電針刺激對大鼠進入隱藏區的潛伏期無 直接影響。電針后大鼠進入隱藏區的潛伏期較模型組 縮短,其中電針24 h縮短有統計學意義CP24h<0.05), 電針7d和14d縮短有顯著統計學意義(P7〆 0.001,PMd<0.001),說明電針可改善缺血性腦卒中大 鼠進入隱藏區的潛伏期。見表2。
表2各組大鼠進入隱藏區的潛伏期比較(x±s,n=10,分) 分組 24 h 7 d 14 d
238.57±2.74
3.27±0.97
3.19±1.33
233.10±4.11*
注:與模型組比較,*P<0.05;與模型組比較,**P<0.01
3.3 Barnes記憶持續時間假手術組、電針對照組 大鼠Barnes記憶持續時間差異無統計學意義CPz4h = 0.89、P7d = 0.74、PMd = 0.86),說明電針刺激對大鼠 Barnes記憶持續時間無直接影響;電針后Barnes記 憶持續時間較模型組延長,電針24 h、7 d和14 d延 長均有顯著統計學意義(P4 h < 0.001,P/ d < 0.001,d <0.001),說明電針可改善缺血性腦卒中大鼠的空間 記憶能力。見表3。
表3各組大鼠Barnes記憶持續時間比較(x眘,10, s)
分組 | 24 h | 7 ds | 14 d |
模型組 | 0.00±0.00 | 0.00±0.00 | 0.00?.00 |
假手術組 | 14.79±2.75 | 16.35±3.01 | 18.66±3.77 |
電針對照組 | 14.92±3.23 | 16.71±2.93 | 18.41?.66 |
電針組 | 0.00±0.00 | 7.13±2.42** | 12.61±3.93** |
注:與模型組比較,**P<0.01
3.4滾筒掉落時間分析結果假手術組、電針對照
組大鼠滾筒掉落時間差異無統計學意義CP24h = 0.41、 P7d = 0.68、PMd = 0.74),說明電針刺激對大鼠滾筒掉 落時間無直接影響;電針后滾筒掉落時間較模型組延 長,其中電針24 h延長無統計學意義(P = 0.53),電 針7 d和14 d延長均有顯著統計學意義(P/d< 0.001, PMd<0.00)說明電針可延長大鼠從滾筒上掉落的 時間。見表4。
表4各組大鼠滾筒掉落時間比較(x眘,n=10 , s)
分組 24 h 7 d 14 d
模型組 38.78?1.16 55.60?3.59 79.25?4.10
假手術組 289.16?.17 289.49?.69 290.87?.72
電針對照組 284.77?3.78 286.0?2.89 289.17?0.32
電針組 42.13?1.27 109.54?1.99** 178.93?1.68**
注:與模型組比較,**P<0.01 4討論
缺血性腦血管病(ICVD)屬于中醫學“中風”范 疇,其病機多是陰陽失調,血氣運行受阻,血瘀滯絡, 蒙蔽清竅而成[10]。針刺治療,包括頭皮針、電針等因具 有經濟、簡便、療效確切等特點而廣泛用于腦血管病 的治療[11]。
采用石學敏院士“醒腦開竅”針刺法來刺激該實 驗大鼠,此法中的水溝、百會穴有醒腦、開竅、定志的 功效。大鼠水溝穴的定位取唇裂鼻尖下1 mm正中 處,直或向上刺1 mm;百會為“諸陽之會”,取頂骨正 中,向前、后斜刺2 mm[6]。關于電針水溝穴治療腦血 管病的機制研究頗多,李莎莎等[12]發現電針刺激水溝 穴可能通過調控微小RNA-126及其靶基因、促進腦 血管新生,從而提高反應神經功能損傷程度的 Berderson評分,促進大鼠腦缺血后的神經功能恢復。 Wang等[13]研究發現電針水溝穴通過大電導Ca2+-激 活K+通道(BKCa通道)的過度激活和表達可能是腦 缺血/再灌注損傷后神經元延遲死亡,從而改善缺血 再灌注大鼠神經功能。該實驗選用水溝穴既有“醒腦 開竅”作用,又有現代機制方面研究的支撐。該實驗發 現通過“醒腦開竅”刺法,可改善缺血性卒中大鼠的神 經功能評分,與李莎莎、Wang等的研究結果類似。
認知和記憶功能的研究屬于神經心理學研究范 疇,神經心理學是當今“腦科學時代”的一門新興學 科,它把腦當作心理活動物質載體從而研究腦與行為 的關系[1]。臨床檢測記憶或認知功能有韋氏記憶量 表、MMSE簡易智能精神狀態量表以及MoCA量表 等[14],研究[15-16]發現電針刺激可改善腦卒中后患者的 記憶和認知功能。然而,對于動物實驗的研究,相關量 表完成困難,1976年Barnes發明了 Barnes迷宮,主 要用于測量動物的空間記憶功能,這與Morris水迷 宮相比對動物的刺激更少[17]。近年,隨著信號通路的 不斷被挖掘,研究動物認知和記憶功能則多基于認知 和記憶相關傳導通路[18]、機制方面,Huang等[19]發現電 針百會、神庭穴可下調大腦中動脈閉塞-再灌注大鼠 的促炎因子白細胞介素-1P表達水平,抑制星形膠質 細胞和小膠質細胞/巨噬細胞P2嘌呤受體介導的神 經炎性損傷。Lin等[20]通過電針百會、神庭穴可抑制腦 缺血再灌注大鼠模型的基質金屬蛋白酶-2和基質金 屬蛋白酶-9的表達,減輕腦超微結構損傷,從而提高 其記憶能力。Yu等[21側從另一角度研究記憶能力,發 現電針百會、大椎穴可提高事件相關電位P300,改善 腦梗死大鼠學習記憶能力。誘發電位中的事件相關電 位主要反映認知過程中大腦電生理的變化,其中 P300電位應用廣泛。該實驗通過觀察大鼠Barnes 記憶持續時間、滾筒掉落時間等指標發現電針可改善 腦梗死模型大鼠的記憶功能。
該實驗研究結果提示,Barnes迷宮實驗表明電 針對照組、假手術組大鼠進入隱藏區的潛伏期縮 短、記憶持續時間延長優于電針組,電針組優于模 型組;滾筒掉落時間測試也表明電針對照組、假手 術組掉落時間延長優于電針組,電針組優于模型 組,反應“醒腦開竅”針刺法能使大腦中動脈閉塞模 型大鼠記憶
及運動能力改善,且在一定范圍內,隨 著電針時間的延長,記憶及運動功能改善越明顯。 Barnes記憶分析系統及滾筒掉落時間可客觀地反映 大鼠記憶及運動功能的變化。
雖然大鼠行為學研究的指標不能*等同于人 類,但由于倫理學的限制,先在動物模型上做實驗是 研究的必要途徑。周鵬[22]等發現電針治療腦缺血再灌 注損傷是通過多途徑,作用于多靶點來實現的。該實 驗目前僅觀察了神經功能評分、Barnes記憶持續時 間、滾筒掉落時間等指標,記憶相關信號通路的各個 靶點,甚至大鼠事件相關電位P300等的是筆者下一 步研究的方向。