缺血性腦卒中最有效的治療方法是恢復梗死區 血流灌注,但由此引發的再灌注損傷問題也凸顯出 來。腦缺血再灌注損傷是一個十分復雜的過程,神 經元凋亡在其損傷過程中起著重要作用,是損傷所致 一系列有害生化級聯反應的結果。
1 材料與方法
1.1 實驗動物與分組
60 只體質量 220~240 g 的 SPF 級 3 月齡雄性 SD 大鼠(三峽大學實驗動物中心,許可證號: SCXK(鄂)2012-0068),按照隨機數字表分為假手 術組、缺血/再灌注組和電針預處理組,每組 20 只。飼 養于湖北中醫藥大學實驗動物中心,室溫 20~25 ℃, 光照時間(7:00-19:00)。本實驗過程中對動物的 處置嚴格按照科技部398 號《關于善待實驗 動物的指導性意見》文件要求進行。
1.2 主要試劑與儀器
主要試劑:p53 抗體、caspase-3 抗體(批號分 別為 sc-71820、sc-271759,Santa 公司);TUNEL 試劑盒(批號為 11684817910,Roche 公司);TTC 染色液(批號為 A610558-0025,Sangon Biotech 公 司);DAB 顯色劑(K5007,DAKO 公司)。 主要儀器:3400 線栓(廣州佳靈);RM2016病理切片機 (上海徠卡儀器有限公司 ) ; Nikon Eclipse Ti-SR 倒置熒光顯微鏡、Nikon DS-U3 成像系 統(日本尼康);HANS-200 電針治療儀(北京華運 安特科技有限責任公司);華佗牌毫針(0.25 mm× 13 mm,蘇州醫療用品廠)。
1.3 模型制備
缺血/再灌注組和電針預處理組,參照 Longa 等造模方法,建立大鼠右側局灶性腦缺血再灌注損傷模 型。大鼠禁食 12 h,仰臥位固定,2%戊巴比妥鈉溶液 (3 mL/kg)腹腔注射麻醉,消毒后沿頸部正中剪一 切口,長約 2 cm,向右縱行逐層鈍性分離肌肉及筋膜, 在頸前肌群近前斜角肌端處游離右側頸總動脈(CCA) 及其分支頸內動脈(ICA)和頸外動脈(ECA),術中 注意保護迷走神經。
1.4 干預方法
電針預處理組造模前先進行電針干預,參照華 興邦等制定的《大鼠穴位圖譜的研制》取穴,“百 會”位于大鼠頂骨正中,“腎俞”位于第 2 腰椎下兩 旁,“三陰交”位于后肢內踝尖直上 10 mm,其中 “百會”經皮沿腦正中線向額斜刺約 2 mm,“腎 俞”直刺約 6 mm,“三陰交”直刺 4~5 mm。同側“腎 俞”和“三陰交”接成一對電極,“百會”與其旁 開 1 cm 處提捏皮膚淺刺 1 mm 的輔助電極接成一對 電極,接 HANS-200 電針治療儀,予疏密波,頻率 2 Hz/100 Hz,強度 1 mA,通電 10 min,留針不通電 5 min,連續重復 4 次,共計 1 h。電針干預結束后 觀察 30 min 行造模手術。此過 程中應防止緩沖液過度蒸發,切勿干片。自然冷卻后 將玻片置于 PBS(pH=7.4)中在脫色搖床上晃動洗滌3 次,每次 5 min。3% H2O2溶液阻斷內源性過氧化物 酶,加兔抗 p53 抗體、兔抗 caspase-3 抗體(1∶ 200)孵育過夜,滴加二抗,DAB 顯色,顯微鏡下 控制顯色時間,陽性為棕黃色,流水沖洗切片終止 顯色,脫水封片。每組 10 個樣本,每個樣本切片在 海馬 CA3 區隨機挑選 3 個 200 倍視野進行拍照,應 用 Image-Pro Plus 6.0 軟件對每張照片進行分析得出 陽性區域的累積吸光度,取其均數為該樣本的 IOD 值,IOD 值越大,陽性表達越強。
2 結果
假手術組無神經功能喪失;缺血/再灌注組神經 行為學改變明顯,大鼠左前肢明顯不能充分伸展, 或向左環行運動,出現輕度局灶神經功能喪失,或 向左側倒,出現中度局灶神經功能喪失;電針預處 理組神經行為學癥狀較缺血/再灌注組明顯減輕。 缺血/再灌注組神經行為學評分明顯高于假手術組 (P<0.01);缺血/再灌注組和電針預處理組神經 行為學評分分別為 2.95±0.22 和 1.75±0.64,電針 預處理組明顯低于缺血/再灌注組(P<0.01)。見 圖 1。
假手術組大鼠右側未見腦梗死灶,缺血/再灌注 組大鼠右側腦梗死灶明顯,兩組間腦梗死百分比比 較,差異有統計學意義(P<0.01);與缺血/再灌注 組比較,電針預處理組大鼠右側梗死面積明顯減小 (P<0.01)。見圖 2。缺血/再灌注組右側海馬 CA3 區 p53 陽性表達明顯增多(P<0.01);與缺血/ 再灌注組比較,電針預處理組右側海馬 CA3 區 p53 陽性表達量明顯減少(P<0.01)。caspase-3 為細胞 質著色,陽性細胞呈棕黃色,其中假手術組大鼠右側 海馬 CA3 區僅有極少量神經元胞質黃染,缺血/再灌 注組右側海馬 CA3 區大量神經元胞質黃染,caspase-3 的陽性表達明顯增多(P<0.01);與缺血/再灌注組 比較,電針預處理組右側海馬 CA3 區 caspase-3 的 陽性表達明顯減少(P<0.01)。
3 討論
腦缺血再灌注損傷的發生機制十分復雜,包括 炎性反應、氧化應激、細胞凋亡、興奮性毒性等, 這些因素彼此關聯,相互重疊,最終導致缺血區細 胞損傷、凋亡甚至壞死,進而引起腦功能障礙 。 研究表明,神經元凋亡是腦缺血再灌注損傷所致 一系列有害生化級聯反應(這些反應包括鈣穩態失 衡所致興奮性中毒,內質網及線粒體功能受損,自 由基氧化應激引發 DNA 損害,促凋亡基因表達的上 調,效應半胱氨酸蛋白酶的激活,核酸內切酶降解 基因組等)的結果,是腦缺血再灌注損傷的重要發 生機制之一。
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