电针对急性脑缺血大鼠局部脑血流和脑梗死体积的影响

文章编号:100520957(2003)0520003204

・研究论文・

电针对急性脑缺血大鼠局部脑血流和脑梗死体积的影响

周　飞1,　李福凤1,　程介士2,　严振国1

(1.上海中医药大学,上海　200032;2.复旦大学上海医学院医学神经生物学国家重点实验室,上海　200032)

【摘要】　目的　研究电针对急性脑缺血󰃗再灌注损伤模型大鼠的局部脑血流和脑梗死体积的影响。方法　大脑中动脉线栓法(MCAO)建立大鼠局部脑缺血再灌注模型,电针“水沟”和“百会”穴,激光多普勒血流仪监测局部脑血流,检查神经功能缺损程度和脑梗死体积。结果　MCAO引起局部脑血流显著下降,电针能使局部脑血流显著增加。电针增加脑血流的作用迅速且消失快。脑缺血1h再灌注24h,模型组神经功能缺损评分高,脑梗死体积大;而电针组大鼠神经功能缺损评分显著降低,脑梗死体积显著减小。结论　电针能快速增加缺血局部脑血流量,缩小脑梗死体积,保护神经功能。及早应用电针对脑缺血具有显著的疗效。【主题词】　电针;脑缺血,暂时性;脑梗塞【中图分类号】　R233　　　【文献标识码】　A

EffectsofElector-acupunctureonRegionalCerebralBloodFlowandInfarctionVolumeinRatModelofAcuteFocalCerebral

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Ischemia　ZHOUFei,LIFu2feng,CHENGJie2shi,YANZhen2guo　1.ShanghaiUniversityofTCM,Shanghai200032,China;2.ShanghaiMedicalCollegeofFudanUniversity,Shanghai200032,China【Abstract】　Objective　Toassesstheeffectsofelectro2acupuncture(EA)onregionalcerebralbloodflow(rCBF)andcere2bralinfarctvolumeinaratmodelofacutefocalcerebralischemia󰃗reperfusion.Methods　Aratmodelofacutefocalischemiawasbuiltwithmiddlecerebralarteryocclusion(MCAO)techniqueandthentreatedwithelectro2acupunctureatacupoint

“Shuigou”(GV26)and“Baihui”(GV20).CorticalrCBFwasmonitoredbeforeoperation,ischemia1handreperfusion1honeachratwithlaserDopplerflowmetry(LDF).Theneurologicdeficitscoreandinfarctionvolumeweredeterminedafter24hofreperfusion.Results　rCBFofallratssignificantlydecreasedimmediatelyafterMCAO.Within2h,rCBFofmodelgroupwaspermanentlylower,butrBCFwasobviouslyincreasedwhenEAtreatment.TheincreasingeffectofEAonCBFwasfastandtransient.Afterischemia1handreperfusion24h,ratneurologicldeficitscorewashigh,andcerebralinfarctvol2umewasabout33.4%inmodelgroup.Otherwise,EAgroup,neurologicdeficitscorewaslower,andcerebralinfarctvol2umewasonly4.5%inEAgroup.Conclusion　EAcansignificantlyincreaserCBF,protectneuralfunctionanddecreasecerebralinfarctionvolumeinaratmodeloffocalischemia.TreatmentwithEAearlierondiseaseofcerebralischemiahassig2nificantlytherapeuticeffects【Descriptor】　Electroacupuncture;Cerebralischemia,transient;Cerebralinfarction

　　电针对缺血性中风疾病具有较好的疗效。但是电针治疗急性缺血性中风的机制和应用价值还须通过进一步研究加以明确,尤其是电针在急性期(甚至在超早期)脑缺血中的运用,还需要做进一步的评估[123]。本实验通过观察电针治疗急性局部脑缺血模型(middlecerebral

脑血arteryocclusion,MCAO)大鼠时对大鼠神经功能、流和脑梗死体积的影响,研究电针对急性局部脑缺血的

治疗效果并探讨其作用机理。

1　材料与方法

1.1　实验动物与试剂仪器

雄性Sprague2Dawley(SD)大鼠(由中科院啮齿类实

验动物中心提供),250g2270g;牛磺酸;激光多普勒血流仪(PeriFluxSystem5000,PERIMED,USA);红四氮唑(2,3,52triphenyltetrazoliumchloride,TTC);G6805治疗仪,0.5寸(13mm长)毫针,10008电阻,示波器。1.2　大鼠大脑中动脉阻塞模型及实验分组

1.2.1　采用Longa线栓法[4]制作局部脑缺血再灌注模

基金项目:国家自然科学基金重点项目(39730510);

上海市卫生局中医药重大项目(杏林)2000(3)资助

作者简介:周　飞(19712),男,博士生,主要从事针刺抗脑缺血机制的研

究;E2mail:zhoufei1971@yahoo.com

型。脑缺血1h再灌注24h。SD大鼠用1g󰃗kg乌拉坦腹

腔注射麻醉,将4󰃗0型尼龙线(直径0.18mm,头端预先烫圆,直径约0.22mm)由颈外动脉切口插入,经颈内动脉达大脑中动脉入口(脑血流监测可见B、C点脑血流骤

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然下降)。阻塞1h后,将尼龙线轻柔退至颈外动脉,即为再灌注开始。术中和术后(至动物苏醒)保温,肛温(37±1)°C。将尼龙线仅留在颈内动脉而不入颅为假手术组。1.2.2　实验动物分3组:模型组(Model)和电针组(EA)各8只,假手术组(Sham)4只。取督脉穴“水沟”(GV26)、(GV20)(“水沟”“百会”穴在大鼠鼻尖正中下1mm,0.5寸毫针直刺1mm,“百会”穴在头顶骨正中,平刺4mm)电针(见模式图)。G26805型电针治疗仪使用参数:疏密波,交流电,示波器监测电流1.021.2mA。造模成功即开始电针治疗30min,再灌注开始后再次电针30min。1.3　脑血流监测

ShanghaiJAcu2mox,May2003,Vol22,No5　　0分:大鼠无任何不对称活动;

1分:提起尾巴时左前爪不能完全伸展;2分:在1分的基础上左前肢活动障碍;3分:左前肢紧贴胸壁;

4分:大鼠自由活动时向左侧转弯;

5分:伴有明显的前爪后推动作;6分:只能围绕原点旋转;

7分:完全不能支撑身体重量,只能躺向左侧。1.5　脑梗死体积检测

右顶部切口,在大鼠前囟后1.5mm,中线右侧旁开1mm(A)、3mm(B)、5mm(C)处钻三个直径1mm小孔(见图1)。A点为参照点,为大脑前动脉供血区,B.C点为大脑中动脉供血,MCAO后B点为缺血边缘区,C点为缺血中心区[5]。插光纤探头到大脑皮层表面,连续监测MCAO前(基础值)、MCAO1h及再灌注1h内脑血流值。每5min记录一组数据。

再灌注24h后,断头处死大鼠,快速取大脑,-20°C冷冻10min后,切成2mm厚脑片,2%TTC溶液37°C染色30min。染色后将脑片浸入4%中性多聚甲醛溶液固定保存,拍照后用图象分析系统扫描测量脑缺血面积,换算成体积,计算每个标本梗死体积占全脑体积的百分比[728]。1.6　结果统计

采用计量资料t检验。2　结果2.1　电针对脑血流的影响图2A示A、B、C三点所对准大脑皮层的位置,图2B显示模型组脑血流的变化:A点在造模前后,脑血流维持在较高的水平,B、C点脑血流在造模后显著降低,C点脑血流降低程度最严重,持续处于低的灌注水平,即使在再灌注1h后仍难以恢复到基础水平的一半。MCAO

图1　电针及脑血流监测部位模式图

Fig.1　DiagramofsitesofEAandLDF

1.4　神经功能缺损评分

于再灌注24h后进行。评分标准[6]如下。

模型建成后即刻给电针治疗,可明显升高局部脑血流。图3显示电针后C点(缺血中心区)脑血流的变化。电针治疗可使局部脑血流显著增加,其增加脑血流的作用迅速,但作用消失也快。停针后脑血流很快下降。

图2A　监测部位

Fig.2A　LDFmonitorsite

图2B　模型鼠局部脑血流变化

Fig.2B　ChangeofregionalcerebralbloodflowatA,B,CpointsofratMCAOmodelgroup

ValuesofCBFatB,CaresignificantlydecreasedafterMCAOandreperfusion;CBFatBandCpointsinlowersignificantlyafterMCAOvsbaselinevalues(pre)(3P<0.05)

上海针灸杂志2003年5月第22卷第5期・5・

图3　C点脑血流变化比较

Fig.3　EffectsofEAonCBFatCpoint

EAincreasesCBFsignificantly(3P<0.05);TheincreasingeffectofEAonCBFisfastandtransient;↑(startEA);↓(stopEA)

2.2　电针治疗对大鼠神经功能的影响

神经功能缺损评分可评估脑缺血损伤的严重程度。结果(见图4)显示,脑缺血1h,再灌注24h时模型组大鼠神经功能缺损严重,平均达6级,而电针治疗后神经功能得到有效的保护,平均神经功能缺损仅1级。2.3　电针对MCAO大鼠脑梗死体积的影响图4　电针对神经功能评分的影响

Fig.4　EffectofEAonneurologicdeficitscore

RatneurologicdeficitscoreofEAgroupwaslowerthanthatofmodelgroupmonitoredatreperfusion24h(3P<0.01)

局部脑缺血的最终直接结果是脑梗死。脑组织缺血梗死体积的大小可以用TTC染色准确地反映(正常组织染成红色,梗死组织苍白)。图5A分别显示了脑缺血1再灌注24h后模型组、电针组和假手术组脑梗死组织h、

分布,模型大鼠在脑缺血1h再灌注24h后产生大面积

图5A　TTC染色示各组脑梗死面积(脑缺血1h,再灌24h)

Fig.5A　PhotographofcerebralslidesstainedwithTTCshowingdistributionofcerebralinfarctinratafterischemia1hand

reperfusion24h;A=model,B=EA,C=sham

的脑梗死灶(a),而早期电针显著缩小脑梗死体积(b)。图5B为各组平均脑梗死体积百分比。模型组梗死体积为33.4%,电针组为4.5%,两组有显著的差别。

3　讨论

　　当脑血流降低到代谢物质的运输不足以满足代谢的需要时,即发生脑缺血损伤。脑缺血的中心问题是氧和能

图5B　电针对MCAO大鼠脑梗死体积的影响

Fig.5B　EffectofEAoncerebralinfarctvolume

CerebralinfarctvolumeofEAgroupweresmallerthanthatofmodelgroupinMCAOratmodelafterischemia1handreperfu2sion24h(3P<0.01)

量的耗竭,因此及早增加脑组织氧和血液的供应量是防治缺血性脑损伤的关键。应尽早改善并维持缺血组织局部有效的供血,改善脑微循环障碍,减轻神经元损伤[9]。　　激光多普勒血流测量(laserflowmetry,LDF)可以无损伤性的快速反馈血流量的变化信息,可以连续、实时

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监测神经组织微循环血流量,其测量范围小,可以精确的动态反映局部组织的微循环的血流动力学[10]。本实验用LDF判断大脑中动脉线栓模型是否成功,并监测局部脑血流的动态变化。我们采用多部位重复LDF监测,发现MCAO对A点(所监测的受大脑前动脉供血的)脑区的皮层脑血流影响甚微,却引起大脑中动脉供血区脑血流严重下降,而且各部位脑血流下降的程度不同。C点为缺血中心区,脑血流下降最严重,B点为边缘区,由于有侧微循环的代偿,脑血流下降比C点轻,与文献报道一致。如果脑血流下降严重且持久,缺血脑组织不能及时恢复有效供血,最终将导致脑组织缺血性梗死,而且梗死的范围随缺血时间延长和缺血程度加重进一步扩大。本实验中模型组的脑血流、神经功能、脑梗死体积等指标均说明脑缺血发生后,如不采取有效措施迅速增加脑血流,改善脑微循环,随着缺血时间的延长,最终可导致脑梗死。在缺血后立即给予电针治疗则能使局部脑血流显著增加,使缺血组织局部维持有效的血供,对抗缺血引起的损伤,为再灌注后组织恢复功能提供机会,再灌注期电针增加局部脑血供,可促进代谢物质的运输,最终可使脑梗死面积显著减小,神经功能得到有效的保护。

电针对脑局部缺血区脑血流影响的确切机理尚不十分清楚。对电针影响缺血后局部脑血流的动态连续观察发现,电针增加脑血流作用显著,起效快但作用消失也快,推测电针的这种作用机制可能是对脑微血管的运动节律产生很大的影响,电针可能对微血管自律运动产生良性调节作用。有研究者发现MCAO后,脑微血管首先发生高度的痉挛,持续较长时间后又发生微血管麻痹舒张,认为梗阻导致脑血管自律性运动的功能紊乱是造成脑缺血、脑梗死的重要原因,电针可改善脑缺血局部微血管的自律运动,能有效地解除缺血早期的微血管痉挛,为周边侧枝代偿血流进入缺血区创造条件

[11]

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响脑血流具有作用显著,起效快但作用消失也快的特点,

因此认为电针治疗宜早且治疗时间宜适当延长。

实验结果表明,电针对急性脑缺血具有良好的治疗效果,可以增加脑血流,缩小脑梗死体积,减少神经功能缺损。但是急性脑缺血损伤是个极其复杂的级联反应式的病理生理过程,电针也会对缺血级联反应的其他过程产生影响,并最终表现为其对脑缺血损伤具有良好的神经保护作用。电针治疗急性脑缺血的确切机制有待进一步研究。

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收稿日期　2002211229