頭穴叢刺對慢性腦缺血大鼠認知功能障礙及VEGF蛋白表達的影響

孫遠征，徐 軍，王春霞，許 娜，王雅青

(1.黑龍江中醫藥大學附屬第二醫院，黑龍江哈爾濱150001;2.黑龍江中醫藥大學，黑龍江哈爾濱150040)

頭穴叢刺對慢性腦缺血大鼠認知功能障礙及VEGF蛋白表達的影響

孫遠征1，徐 軍2，王春霞1，許 娜2，王雅青2

(1.黑龍江中醫藥大學附屬第二醫院，黑龍江哈爾濱150001;2.黑龍江中醫藥大學，黑龍江哈爾濱150040)

目的:觀察頭穴叢刺對慢性腦缺血大鼠認知功能障礙及VEGF表達的影響，并探討其作用機制。方法:采取國內改進的雙側頸總動脈永久性結扎法制備慢性腦缺血大鼠模型，制備成功的大鼠隨機分為3組:缺血組、頭穴叢刺組、尼莫地平組。Morris水迷宮檢測大鼠學習記憶能力，HE染色觀察大鼠額葉皮層和海馬區的細胞形態變化，免疫組化檢查VEGF蛋白表達的情況。結果:與假手術組相比，缺血組大鼠逃避潛伏期明顯延長(P＜0.05);與缺血組大鼠比較，頭穴叢刺組和尼莫地平組大鼠額葉皮層和海馬區VEGF蛋白表達明顯增多(P＜0.05)。結論:頭穴叢刺法能上調VEGF在慢性腦缺血大鼠中的表達，減輕大鼠的缺血缺氧情況，改善慢性腦缺血大鼠認知功能障礙的狀況。

慢性腦缺血;認知功能;頭穴叢刺;VEGF

慢性腦缺血作為一種常見的病理狀態，是指各種原因引起的長期的腦血流灌注不足的狀態。目前研究表明，長期的慢性腦缺血是形成血管性癡呆(VD)的重要因素之一。其發病早期的主要表現是認知功能的損害［1］，最終可能演變為持久或進展性的認知與神經功能障礙。雖然目前針對改善癡呆所致的認知功能的方法有很多，諸如使用腦保護劑，國際上多個循證醫學指南推薦使用的尼莫地平來防治癡呆。但藥物的長期使用對身體造成了一定的負面影響。于致順教授依據多年臨床經驗，采用頭穴叢刺治療腦缺血取得良好效果，但目前為止，利用頭穴叢刺治療慢性腦缺血的研究還較少，本實驗本著簡便、環保、長期施治的原則，采用頭穴叢刺的方法，通過研究VEGF在腦組織中的表達，來探討頭穴叢刺對慢性腦缺血大鼠致認知功能障礙的影響及作用機制。

1 材料與方法

1.1 動物分組

選用Wistar大鼠60只，體重200～250 g，由黑龍江中醫藥大學實驗動物中心提供。經過Morris水迷宮篩選后，隨機分5籠飼養，選擇其中1籠作為假手術組(A組)，其他4籠鼠均進行建模手術。將手術幸存的大鼠進行水迷宮篩選后，隨機分成3組:缺血組(B組)、頭穴叢刺組(C組)、尼莫地平組(D組)。

1.2 主要試劑和材料

兔抗大鼠HIF－1a抗體、兔抗大鼠VEGF多克隆抗體、二步法免疫組化檢測試劑(均購自北京博奧森生物技術有限公司)，Morris水迷宮(安徽淮北正華生物儀器設備有限公司)，Olympus照相顯微鏡(日本olympus公司)。

1.3 模型建立和標本采集

慢性腦缺血模型制備參照Liu HN［2］改進的雙側頸總動脈永久性結扎法進行。頭穴叢刺組(C組)參照《實驗針灸學》中大鼠的穴位定位方法取穴［3～5］，選取“百會”及百會左右旁開1 mm共3個點，以30號0.5寸毫針平行向額葉透刺，每天2次，每次同一時段針刺留針30 min，間隔10 min進行捻轉行針，200轉/ min，每次5 min。尼莫地平組(D組)用0.5%羧甲基纖維素鈉溶液溶解尼莫地平(每20 mg尼莫地平溶于0.5%羧甲基纖維素鈉溶液100 ml配成0.02%懸浮液)后，按1 mg/kg給予大鼠灌胃處理，每天2次，每次同一時段進行。假手術組(A組)不做任何處理，4周后各組大鼠進行斷頭處理。

1.4 行為學檢測方法

采用Morris水迷宮分別于手術前、手術后4周、及治療4周后3個時間點對大鼠進行學習記憶能力的測試，包括定向航行和空間探索兩部分，重點記錄大鼠的逃避潛伏期和撤去平臺后大鼠在原象限平臺停留的時間。每次持續5天，前4天進行定向航行，第5天進行空間探索。每次每天在同一時間段進行。數據采集及圖像分析均由圖像自動監視和處理系統完成。

1.5 病理組織學檢查

治療結束后以10%水合氯醛麻醉，固定在實驗臺上，打開胸腔，先用生理鹽水約200～300 ml灌洗，再用4%的多聚甲醛固定，直至動物頭部及頸部呈僵硬狀態，斷頭取腦，放入4%多聚甲醛中固定4～6 h，石蠟包埋，作4～6 mm厚度切片。行常規HE染色，用光鏡觀察各組大鼠額葉皮層及海馬的細胞形態學變化;用免疫組化法檢測各組大鼠額葉皮層及海馬區的VEGF蛋白的表達情況。

1.6 數據處理

用統計軟件SPSS16.0處理數據，數據都取均數±標準差(±s)，用方差齊性分析，組間用LSD檢驗，取P＜0.05為有統計學意義。

2 結果

2.1 各組大鼠學習記憶能力的變化

與假手術組比較，缺血組大鼠學習記憶能力變化明顯(P＜0.05)，說明造模成功;治療后，頭穴叢刺組、尼莫地平組相對于缺血組學習記憶能力有了進一步的提高(P＜0.05)，說明介入治療在一定程度上改善了慢性腦缺血大鼠致認知功能障礙;頭穴叢刺組和尼莫地平組比較，P＞0.05，無統計學意義，表明頭穴叢刺法在改善慢性腦缺血大鼠致認知功能障礙方面的效果和尼莫地平組一樣。見表1、2。

表1 各組大鼠于同一時間段比較逃避潛伏期(±s，單位:s)

表1 各組大鼠于同一時間段比較逃避潛伏期(±s，單位:s)

注:與假手術組比較，*P＜0.05;與缺血組比較，ΔP＜0.05;與尼莫地平組比較，#P＞0.05。

組別 手術前 手術后4周 治療4周后假手術組35.65±4.09 31.64±3.76 22.62±1.40缺血組 35.02±2.58 45.96±1.94* 40.58±1.52*頭穴叢刺組 33.56±3.94 46.59±2.11*Δ# 29.62±2.05*Δ#尼莫地平組 34.30±3.24 46.07±1.78*Δ 30.98±2.17*Δ

表2 各組大鼠于同一時間段比較撤去平臺后停留在原平臺象限的時間(±s，單位:s)

表2 各組大鼠于同一時間段比較撤去平臺后停留在原平臺象限的時間(±s，單位:s)

注:與假手術組比較，*P＜0.05;與缺血組比較，ΔP＜0.05;與尼莫地平組比較，#P＞0.05。

組別 手術前 手術后4周 治療4周后假手術組35.26±3.12 40.25±1.47 49.34±2.32缺血組 35.13±2.38 26.24±1.13* 29.93±1.36*頭穴叢刺組 34.78±1.85 25.99±1.31*Δ# 40.67±2.19*Δ#尼莫地平組 33.59±2.19 27.08±1.14*Δ 40.01±1.54*Δ

2.2 HE染色結果

假手術組大鼠額葉皮層見椎體細胞數目多，排列緊湊，染色淺;海馬區4至多層細胞染色淺，排列緊密，偶見固縮細胞或基本正常，見封三彩圖1。缺血組大鼠額葉皮層椎體細胞數目明顯減少，排列疏松，細胞周圍間隙明顯，形態不規則，呈三角形，胞質染色不均但著色深，有空泡形成;海馬區細胞數目明顯減少，且層次不清，形態不規則，少量細胞脫落、排列松散，可見大量固縮細胞，胞質染色不均，有空泡形成，核仁顯示不清，見封三彩圖2。頭穴叢刺組和尼莫地平組大鼠額葉皮層椎體細胞數目較多，排列緊湊，形態大體規則，可見少量固縮細胞;海馬區細胞輕度減少，細胞排列層次及形態清晰，胞質染色均勻而色淺，可見少量固縮細胞，見封三彩圖3、4。

2.3 VEGF蛋白的表達

與假手術組比較，缺血組大鼠額葉皮層和海馬區的VEGF表達有了明顯的提高，差異有統計學意義(P＜0.05)，表明造模成功;尼莫地平組和頭穴叢刺組與缺血組比較，VEGF表達有了更進一步的提高，差異有統計學意義(P＜0.05)，表明介入治療后一定程度上上調了VEGF的表達;尼莫地平組和頭穴叢刺組相比較，兩者之間無統計學意義，表明兩種方法上調VEGF表達的程度無大的差別。見表3。

表3 不同腦組織VEGF陽性細胞表達情況(±s)

表3 不同腦組織VEGF陽性細胞表達情況(±s)

注:與假手術組比較，*P＜0.05;與缺血組比較，ΔP＜0.05;與尼莫地平組比較，#P＞0.05。

組別 皮層 海馬區假手術組0.095±0.012 0.032±0.001缺血組 0.476±0.035* 0.483±0.026*尼莫地平組 0.694±0.028Δ 0.748±0.031Δ頭穴叢刺組 0.682±0.031Δ# 0.751±0.021Δ#

3 討論

長期的慢性腦供血不足產生的慢性腦缺血是一種病理狀態，他常伴發于腦動脈硬化、血管性癡呆(VD)、阿爾茨海默病(Alzheimer disease，AD)、賓斯旺格(Binswanger disease，BD)和動靜脈畸形等多種疾病的病理過程中。近年來對于慢性腦缺血的實驗研究及臨床研究也逐漸受到關注，相關文獻報道層出不窮。研究表明，低灌注及低代謝狀態下，大鼠學習記憶能力減退［6］。孫強［7］研究慢性腦供血不足的基礎及臨床研究也指出慢性腦缺血致認知功能障礙，嚴重者可導致癡呆。本實驗采用國內改進的雙側頸總動脈結扎法制備慢性腦缺血大鼠模型，Morris水迷宮證實術后4周大鼠相比術前學習記憶能力有所減退(P＜0.05)。

慢性腦缺血早期最具特征性臨床表現為近記憶力的減退，類似于中醫的“癡證”、“呆病”的早期階段。針對癡證或呆病，傳統取穴是依據局部取穴的原理選取百會、四神聰作為主穴，再辨證分型選取配穴。于致順教授經過多年的臨床實踐研究，提出于氏叢刺法的觀點來治療腦血管疾病。于氏將頭部劃分為7個區域，頂區、頂前區、額區、枕區、枕下區、顳區、項區。其中有關學習記憶能力的部分主要分布在額區和顳區。根據以上情況及實驗本身的局限，本實驗采用百會穴及旁開1 mm的兩個點向額區透刺，實驗研究結果表明頭穴叢刺能改善慢性腦缺血大鼠致認知功能障礙的情況。曹華［8］研究頭穴叢刺結合康復訓練干預輕度認知功能障礙也取得了較好的療效。由此推測，頭穴叢刺可能誘導了大鼠額區及顳區的腦血流量和血流容積的增加。促進了毛細血管、膠質細胞纖維的增生，抑制了神經元細胞的凋亡壞死。

近年來相關研究表明，VEGF作為血管內皮細胞特異的有絲分裂原，在胚胎的發育、傷口的愈合、炎癥、腫瘤、缺血、缺氧等病理過程中發揮著重要的作用。不僅可以誘導內皮細胞增殖、促進微血管形成，還能直接作用于多種類型的神經細胞發揮著神經營養及神經保護作用，可增強細胞活性和存活能力，并能促進軸突再生［9～10］。LI Bao－dong［11］研究頭穴叢刺對大鼠缺血腦組織血管內皮生長因子表達的影響結果表明頭穴叢刺法能上調VEGF的表達，促進微血管的新生。

本實驗中，缺血組大鼠額葉皮層及海馬區的VEGF表達較對照組明顯升高(P＜0.05);相比于缺血組，頭穴叢刺組和尼莫地平組的VEGF表達又進一步提高(P＜0.05)。同時，HE染色顯示頭穴叢刺組和尼莫地平組的細胞缺血損傷較缺血組輕。由此可見，VEGF做為一種保護性因子，對慢性腦缺血大鼠有腦保護作用。研究表明慢性腦缺血可持續誘導VEGF表達，說明其在慢性腦缺血的代償修復過程中發揮重要作用。而頭穴叢刺和尼莫地平都能通過上調VEGF的表達來達到腦保護的作用。

綜上所述，頭穴叢刺法能上調慢性腦缺血大鼠腦額葉皮層和海馬區的VEGF的表達，通過誘導內皮細胞的增殖，促進微血管的形成、側枝循環的建立，抑制神經細胞的凋亡來改善額葉及海馬區的血液供應，保護腦組織，改善因缺血缺氧造成的認知功能障礙。因此在針對慢性腦缺血的內科治療上，尋找到了一條新的出路，避免了長期服用藥物所帶來的對人體的負面影響。當然，由于實驗大鼠的特殊生理構造，在頭穴叢刺取穴方面存在一定的局限性，但在臨床上可以大膽的取額區及顳區進行頭穴叢刺觀察療效。同時，今后的研究方向也可以向針藥結合發展，爭取做到短期內取得最大療效。

［1］孫強.慢性腦供血不足的基礎及臨床研究［J］.中風與神經疾病雜志，2009，26(6):759－760

［2］Liu HN，Giasson Bl，Mushynski WE，et al.AMPAreeeptor－mediated toxieity in oligodendroeyte Progenitors involves free radieal generation and aetivation of州K，ealpain and easpase3［J］.J Neuroehem，2002，82(2):398－409

［3］Wang LM，YF，TangXC.HuperzineAimproves congnitive deficits caused by chronic cerebral hypoperfusion in rats［J］.Eur J Pharmacol，2000，398 (1):65－72

［4］Solaroglu I，Solaroglu A，Kaptanoglu E，et al.Erythropoietin prevents is－chemia－reperfusion from inducing oxidative damage in fetal rat brain［J］.Childs Nervous System，2003，19:19

［5］李忠仁.實驗針灸學［M］.北京:中國中醫藥出版社，2003:327

［6］John T.O’Brien.Vascular Cognitive Impariment［J］.Am J Ceriatr Psychiratry，2006，14:724

［7］孫強.慢性腦供血不足的基礎及臨床研究［J］.中風與神經疾病雜志，2009，26(6):756－760

［8］曹華.頭穴叢刺結合認知訓練對輕度認知功能障礙的影響［J］.針灸臨床雜志，2010，26(10):4－6

［9］Stiver SL，Tan X，Brown LF，et al.Vascular endothelial growth factor A angiogenesis induces a stable neovasculature in adult mu－rine brain［J］.J Neuropathology Exp Neurol，2004，63(8):841

［10］Mani N，Khaibullina A，Krum JM，et al.A strocyte grow－th effects of vascular endothelial growth factor(VEGF)applica－tion to perinatal neocortical explants:receptor med iation and sig－nal transduction pathways［J］.Exp Neurol，2005，192(2):394

［11］LI Bao－dong.Impacts on the Expression of Uascular Endothelial Growth Factor in Ischemic Brain Tissue Treated with Closter Puncture on Scalp Acupoints in Rats［J］.WorldJournalof Acupuncture Moxibustion，2008，18(1):38－44

Effect of Cluster Needling of Scalp Point on Cognitive Function and Expression of VEGF in Rats with Chronic Cerebral Ischemia

SUN Yuan－zheng1，XU Jun2，WANG Chun－xia1，XU Na2，WANG Ya－qing2
(1.The Second Affiliated Hosptial of Heilongjiang Univversity of Chinese Medicine，Harbin150001，China; 2.Heilongjiang University of Chinese Medicine，Harbin150040，China)

Objective:To observe the effect of cluster needling of scalp point on cognitive function and expression of VEGF in rats with chronic cerebral ischemia，and to explore the mechanism.Methods:To make the chronic ischemia model through improved permanent bilateral carotid arteries occlusion.The surviving rats were randomly divided into three groups:the group of ischemia，the group of cluster needling，the group of Nimodipine.To check the ability of leaning and remembering through Morris water labyrinth;to study the morphologic changes with HE staining and the expression of VEGF by immnunohistochemisty method.Results:The escape latency in each trial of the model group were longer than the sham operation(P＜0.05).The expression of VEGF in the cortex of frontal lobe and the hippocampus of rats of the group of cluster Needling and the group of Nimodipine were more than those in the group of ischemia(P＜0.05).Conclusion:The cluster needling of scalp point can reduce the cases of ischemia and anoxia and perfect the state of cognitive impairment through up－regulation the expression of VEGF in rats with chronic cerebral ischemia.

Chronic cerebral ischemia;Cognitive function;Cluster Needling of scalp point;VEGF

R246.6

A

1005－0779(2012)006－0053－04

孫遠征(1957－)，男，教授，主任醫師，從事針灸的臨床研究。

2011－11－04