针刺对局灶性脑缺血大鼠缺血脑组织及血清白介素-8的影响*
2010-11-29郭永明梁宪如
郭永明,梁宪如
(1.天津中医药大学针灸系,天津 300193;2.武警医学院附属医院,天津 300162)
白介素-8(IL-8)是20世纪80年代后期发现的一种对炎性细胞具有趋化作用的细胞因子,在炎性反应及缺血性疾病中具有重要的调节作用。局灶性脑缺血后缺血侧脑组织发生明显的炎症反应,IL-8作为一种重要的炎性细胞因子,在这一病理生理过程中如何变化、发挥什么作用,针刺对其有何影响呢?本次实验用放免法动态观察了局灶性脑缺血大鼠脑组织及外周血IL-8的变化及针刺的干预效应,旨在进一步探讨脑缺血后炎症反应的发生机制及针刺治疗脑缺血的作用机制。
1 材料与方法
1.1 实验动物及分组 选用Wistar大鼠130只(由天津市卫生局实验动物中心提供),体质量(220±20)g,雌雄各半,随机分缺血组、针刺组各50只、假手术组25只、正常组5只。前3组又分为3、6、12、24、48h各时段组,其中缺血组、针刺组每组各10只、假手组每组各5只。
1.2 模型的制作 缺血组及针刺组动物经3%的戊巴比妥钠(45 mg/kg)腹腔注射麻醉,侧卧位固定,于眼眶至耳的中点纵行切开皮肤约1 cm左右,分离并切去部分颞肌,暴露颞骨,做一个约3 mm的骨窗,轻抬脑,可见横过嗅束向上走行的大脑中动脉(MCA),用加热的不锈钢丝轻轻接触靠近嗅束上缘的大脑中动脉,使之快速凝闭,遇有血管破裂可用小棉球局部轻压止血,术后创面敷少许抗生素(先锋Ⅳ),缝合伤口并单笼饲养。假手术组除不凝闭MCA外,余手术步骤同模型组。
1.3 腧穴的选取及处理 根据大鼠穴位图谱,针刺组选取“醒脑开窍”针法主穴人中、内关,先针刺人中,用雀啄手法10次,继刺双侧内关穴,直刺捻转提插泻法1 min。3 h针刺组,手术后1 h针刺;6、12 h针刺组,手术后1 h针刺,处死前蓄积1次;24、48 h针刺组针2次/d,处死前蓄积1次。正常组、假手术组及缺血各组动物同样抓取,不做其他处理。
1.4 指标检测及方法
1.4.1 标本收集 各组动物在规定的时间点摘眼球取血,分离血清,-20℃冰箱保存,待测。然后迅速断头取脑,在冰盘上分开两大脑半球,剥离大脑中动脉栓塞(MCAO)侧皮质,称质量,按 400 mg:1 mL 的比例加生理盐水作组织匀浆,2000 r/min离心15 min,取上清,-20℃冰箱保存,待测。
1.4.2 IL-8 的测定 采用 FT-6 SDF γ-晶体闪烁计数仪(天津中医药大学第一附属医院放免室提供),用放射免疫分析法测定各组动物脑组织及血清中IL-8含量,IL-8检测试剂盒由北京东亚免疫技术研究所提供,操作程序严格按照药盒说明书进行。
2 结果
2.1 局灶性脑缺血大鼠脑组织IL-8含量的变化及针刺的影响 局灶性脑缺血后3 h脑组织IL-8含量明显升高,12 h达高峰,然后逐渐降低,至48 h仍维持在较高水平,各时段模型组与同时段假手术组及正常组比较均具有显著性差异(P<0.01),各时段假手术组与正常组比较无显著差异(P>0.05)。治疗后3 h针刺组脑组织IL-8含量较模型组略有下降,但无统计学意义(P>0.05),6~48 h各时段针刺组与同时段模型组比较脑组织IL-8含量明显降低(P<0.01),与同时段假手术组及正常组比较无显著差异(P>0.05),表明局灶性脑缺血后脑组织IL-8含量明显增高,“醒脑开窍”针法可在缺血早期(6 h)明显抑制脑组织IL-8含量升高,并持续至48 h使其含量基本维持在正常范围。各组动物脑组织IL-8含量变化见表1。
表1 各组动物脑组织白介素-8含量(±sTab.1 The content of IL-8 in the brain of all groups of rats(±sμg/g
表1 各组动物脑组织白介素-8含量(±sTab.1 The content of IL-8 in the brain of all groups of rats(±sμg/g
注:与同时段模型组比较:※P<0.05,※※P<0.01;与同时段假手术组比较:★P<0.05,★★P<0.01;与正常组比较:▼P<0.05,▼▼P<0.01。
组别模型组针刺组假手术组正常组3 h 3.225±0.639▼▼★★2.787±0.504▼▼★★1.310±0.4351.044±0.5396 h 3.370±0.765▼▼★★0.885±0.669※※1.072±0.2801.044±0.53912 h 3.480±0.892▼▼★★0.610±0.543※※1.048±0.1451.044±0.539组别模型组针刺组假手术组正常组24 h 3.135±0.808▼▼★★0.870±0.508※※1.148±0.5801.044±0.53948 h 2.875±0.540▼▼★★1.090±0.641※※0.814±0.2971.044±0.539
2.2 局灶性脑缺血大鼠血清IL-8含量的变化及针刺的影响 局灶性脑缺血后各时段模型组血清IL-8含量较同时段假手术组和/或正常组明显升高(P<0.05,P<0.01),治疗后 6、12及 48 h针刺组血清IL-8含量显著低于同时段模型组(P<0.05,P<0.01),表明局灶性脑缺血后血清IL-8含量升高,“醒脑开窍”针法可使其含量降低。各组动物血清IL-8含量变化见表2。
表2 各组动物血清白介素-8含量(±sTab.2 The content of IL-8 in the serum of all groups of rats(±sμg/L
表2 各组动物血清白介素-8含量(±sTab.2 The content of IL-8 in the serum of all groups of rats(±sμg/L
注:与同时段模型组比较:※P<0.05,※※P<0.01;与同时段假手术组比较:★P<0.05,★★P<0.01;与正常组比较:▼P<0.05,▼▼P<0.01。
组别模型组针刺组假手术组正常组3 h 0.708±0.413▼0.571±0.2270.482±0.1890.408±0.2746 h 0.827±0.218▼▼★0.485±0.253※※0.498±0.0920.408±0.27412 h 0.769±0.197▼★0.535±0.249※0.432±0.1320.408±0.27424 h 0.806±0.421▼▼★0.769±0.225▼0.492±0.1180.408±0.27448 h 0.961±0.293▼▼★★0.635±0.222※※0.404±0.0780.408±0.274
3 讨论
IL-8是一种重要的白细胞趋化因子,可由许多细胞产生,主要吸引中性粒细胞、噬酸粒细胞、噬碱粒细胞及T细胞[1],脑内神经元及胶质细胞受IL-1、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的刺激亦可诱导IL-8的产生[2]。IL-8属于一类典型的炎性介质,可在炎症反应过程中趋化中性粒细胞,使细胞表达黏附分子,导致细胞游离Ca2+浓度迅速而短暂升高,并诱导细胞变形、脱颗粒反应、呼吸爆发和溶酶体酶释放,使细胞得以激活[3];IL-8不仅在白细胞趋化中起关键作用,而且和IL-8相关趋化性多肽能在几分钟内快速活化整合素α、β链的连接分子,增加白细胞与内皮细胞的黏附和跨膜移行[4],因此,IL-8在炎症的发生发展过程中具有重要作用。
研究表明,脑缺血时脑组织及外周血中IL-8发生明显改变,Kostulas等[5]通过原位杂交法测定发病1~7 d的脑缺血患者单核细胞内IL-8 mRNA的表达,并用酶联免疫吸附(ELISA)法测定血浆中IL-8水平,发现缺血性卒中患者单核细胞IL-8 mRNA表达增加,血浆中IL-8水平升高,两者呈正相关,认为多形核白细胞(PMNL)由血循环到达脑缺血部位可能与IL-8有关,IL-8可能参与了白细胞向缺血损伤部位聚集的反应。潘旭东[6]等采用双抗体夹心法间接ELISA法观察了缺血性脑血管病(ICVD)患者血清IL-8水平的变化,发现ICVD患者血清IL-8高于正常人,发病1周内高于1周后,大面积脑梗死者高于小面积脑梗死者,提示IL-8与脑缺血损伤有关,它与脑缺血病程呈负相关,与梗死面积呈正相关,说明脑缺血损伤引起IL-8水平的升高,而IL-8水平的升高又加重脑损伤的程度。其他学者[7-10]也有类似报道,认为IL-8在“缺血-炎症/免疫反应-缺血或出血发生-再缺血”这一循环过程中具有关键的触发作用,是神经系统损伤免疫机制中的重要环节,早期IL-8增高提示预后不良。
本次实验发现脑缺血后脑组织及血清IL-8含量显著增高,以脑组织中增高尤为明显,各时段平均增高幅度达到3倍左右,该结果与上述文献报道基本一致,推测缺血后缺血皮质神经元、胶质细胞和血管内皮细胞合成和分泌IL-1β、TNF-α迅速增加,从而激活神经元、胶质细胞及内皮细胞等分泌合成大量IL-8,导致缺血早期脑内及血清IL-8含量急剧增高,IL-8与其他炎性细胞因子如IL-1β、TNF-α等共同作用,快速活化整合素α、β链的连接分子,并诱导细胞黏附分子(ICAM-1)等黏附分子表达上调,由此造成白细胞与缺血区血管内皮细胞的牢固黏附,加之缺血局部存在高浓度的IL-8,因此不断趋化吸引炎性细胞穿越血管壁,进入脑组织并向周围浸润,进入脑组织的炎性细胞又合成分泌大量IL-8,由此进一步造成缺血侧脑组织IL-8持续增高。笔者认为缺血侧脑组织IL-8的升高既是形成炎性反应的始动因素之一,同时又是炎性反应的结果,而血清中IL-8含量的高低可能间接反应脑损害的程度。针刺后脑组织及血清中IL-8含量显著降低,尤以脑组织中IL-8降低更为明显,说明针刺可通过减少IL-8的合成分泌而抑制炎性细胞的黏附及浸润,阻断由IL-8所介导的一系列炎症反应的发展,从发挥脑保护作用,推测对IL-8这种显著的良性调整作用可能是“醒脑开窍”针法治疗缺血性脑血管疾病的重要作用机制之一。
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