电针对血管性认知障碍大鼠学习记忆能力及脑组织炎症因子的影响

冯琪　尚华杰　刘美琪

摘要：目的 观察电针对血管性认知障碍（VCI）大鼠学习记忆能力和大脑皮层炎症因子的影响，探讨针刺防治VCI的作用机制。方法 采用颈内动脉微栓子体外注入法制备VCI大鼠模型。将成模大鼠随机分为模型组、阳性药组和电针组，同时取正常大鼠作为对照组。造模3 d后，阳性药组给予盐酸多奈哌齐药液灌胃，电针组针刺“百会”“足三里”。治疗结束后，采用Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力，ELISA检测大鼠脑组织肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素（IL）-6、IL-1β的含量。结果 定位巡航实验随训练次数的增加，阳性药组和电针组大鼠寻找平台平均逃避潜伏期较模型组均有不同程度的缩短；空间探索实验阳性药组和电针组较模型组首次穿越平台所需时间显著缩短；与对照组比较，模型组TNF-α、IL-6、IL-1β含量显著升高；与模型组比较，阳性药组和电针组TNF-α、IL-6、IL-1β含量均显著降低。结论 电针“百会”“足三里”可能通过降低VCI大鼠大脑皮层TNF-α、IL-6和IL-1β的含量，改善大鼠學习记忆能力。

关键词：血管性认知障碍；电针；百会；足三里；炎症因子；学习记忆能力；大鼠

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2018.06.010

中图分类号：R245 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2018）06-0039-05

Effects of Electroacupuncture on Learning and Memory Ability and Brain Inflammatory Factor in Rats with Vascular Cognitive Impairment

FENG Qi， SHANG Hua-jie， LIU Mei-qi， LIN Zhao-yan， QIU Ling-hui， ZANG Ying-ying，

CHEN Xin-li， LIU Yue-ting， CHEN Hui-yun， WANG Zhao-yang

School of Acupuncture and Moxibustion， Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100029， China

Abstract： Objective To observe the effects of electroacupuncture on the learning and memory ability and cerebral cortex inflammatory factor of rats with vascular cognitive impairment （VCI）； To discuss the mechanism of electroacupuncture for preventing and treating VCI. Methods VCI rat models were made in microemboli injection through internal carotid artery method. The successful modeled rats were randomly divided into model group， positive medicine group and electroacupuncture group， and normal rats were taken as control group. Three days after rat models were established， the positive medicine group was given donepezil hydrochlorideby gavage， and electroacupuncture group was given electroacupuncture at “Baihui” and “Zusanli” acupoints. After treatment， the learning and memory ability was detected by Morris water maze test. The contents of TNF-α， IL-6 and IL-1β in rat brain tissue were detected by ELISA. Results The water maze results showed that with the increase of the number of training， the average escape latency of rats to find platform in positive medicine group and electroacupuncture group all had different degrees of shortening in positioning cruise experiment； in space exploration experiment， positive medicine group and electroacupuncture group to cross the platform area for the first time were significantly reduced compared with the model group； compared with the control group， the contents of TNF-α， IL-6 and IL-1β in the model group were increased significantly； compared with the model group， the contents of TNF-α， IL-6 and IL-β in

基金项目：国家自然科学基金重点项目（81430100）

通讯作者：王朝阳，E-mail：xlywzy@163.com

postive medicine group and electroacupuncture group were decreased. Conclusion Electroacupuncture at “Baihui” and “Zusanli” acupoints can decrease the contents of TNF-α， IL-1 and IL-6 in the cortex of VCI rats， and improve the learning and memory ability of rats.

Keywords： vascular cognitive impairment； electroacupuncture； Baihui； Zusanli； inflammatory factor； learning and memory ability； rats

腔隙性腦梗死是大脑或脑干深部的小穿通动脉管壁发生病变，最终管腔闭塞导致的缺血性微梗死，是脑梗死的常见亚型之一。血管性认知功能障碍（vascular cognitive impairment，VCI）是由所有脑血管危险因素、明显或不明显的脑血管病引起的从轻度认知障碍到痴呆的一大类综合征。腔隙性脑梗死是导致VCI的主要原因之一，腔隙性脑梗死后2年内约有60%患者出现VCI[1-2]。研究表明，急慢性脑缺血会引起脑内的炎症反应，产生大量损害神经细胞的炎症因子，是造成中枢神经损伤的重要原因[3]。督脉入络脑，百会为督脉阳气至盛之穴，是治疗呆证第一穴；足三里为足阳明胃经合穴，为治疗VCI配穴的首选[4]。针刺百会、足三里治疗VCI疗效显著，能明显改善患者症状和认知功能[5-6]，增强大鼠海马神经元突触传递分子蛋白激酶C的活性[7]，改善慢性脑低灌注引发的大鼠前额叶皮层神经元损伤，抑制氧化应激，减轻学习记忆的损害[8-9]。然而，目前针刺“百会”“足三里”对VCI大鼠脑组织炎症因子的影响尚不明确。本研究制备VCI大鼠模型，模拟多发性腔隙性脑梗死发病过程，选取“百会”“足三里”行电针干预，观察大鼠学习记忆能力及脑组织肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素（IL）-6、IL-1β的含量变化，探讨针刺防治VCI的作用机制。

1 实验材料

1.1 动物

健康SD大鼠80只，SPF级，雌雄各半，2月龄，体质量（180±20）g，北京维通利华实验动物技术有限公司，动物许可证号SCXK（京）2016-0006。饲养于北京中医药大学东方医院实验动物中心SPF级动物实验室，屏障环境[SYXK（京）2014-0008]，饲养温度（24±2）℃，相对湿度40%～60%，光照周期为明暗各12 h，实验过程中各组大鼠自由摄食饮水，术前12 h禁食。

1.2 药物

盐酸多奈哌齐片，卫材（中国）药业有限公司，批号1609047。

1.3 主要试剂与仪器

BCA蛋白浓度测定试剂盒（北京索莱宝科技有限公司），高效RIPA裂解液（北京索莱宝科技有限公司），TNF-α酶联免疫试剂盒（碧云天生物技术有限公司），IL-6酶联免疫试剂盒（碧云天生物技术有限公司），IL-1β酶联免疫试剂盒（碧云天生物技术有限公司）。华佗牌电针治疗仪（SDZ-Ⅱ，苏州医疗用品厂有限公司），0.25 mm×25 mm华佗牌无菌针灸针（苏州医疗用品厂有限公司），Morris水迷宫实验系统（DMS-2，中国医学科学院药物研究所），电子天平（BS124S，北京赛多利斯仪器系统有限公司），离心机（5424R，Eppendorf），电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9145A型，上海一恒科技有限公司），酶标仪（ELX800，美国BIO-TEK仪器有限公司）。

2 实验方法

2.1 分组及造模

随机选取SD大鼠雌雄各6只作为对照组，其余68只采用颈内动脉微栓子体外注入法制备VCI大鼠模型[10-11]。造模过程中死亡25只，失败7只，造模成功纳入实验大鼠36只，按照随机数字表法将其分配至模型组、阳性药组和电针组，每组12只。本研究经动物伦理委员会审核，符合动物保护、福利和伦理原则，符合国家实验动物福利伦理的相关规定。

取同种大鼠血液，置于烘箱内无菌干燥成块，研碎，200 ?m筛孔过筛备用，使用时用无菌生理盐水加血凝块匀浆制成混悬液，栓子浓度为30 mg/mL。大鼠术前12 h禁食，腹腔注射水合氯醛（0.4 mL/100 g）麻醉，大鼠仰卧固定于固定台上，充分暴露颈部，颈部正中常规备皮，PV碘消毒后行颈部正中切开术，暴露颈总动脉，暂时夹闭，于左侧颈外动脉处逆行插管，注入栓子盐水0.3 mL后，立即结扎左侧颈外动脉，同时开放颈总动脉，使栓子由颈内动脉进入脑内，形成多发性腔隙性脑梗死。

2.2 模型判定标准

术后观察造模大鼠行为表现，采用Longa 5分法进行神经功能缺损评分[12]。5分：无任何自发活动；4分：自发向对侧转圈或倾倒；3分：拖住大鼠尾部向后拉时，向对侧转圈；2分：拖住大鼠尾部向后拉时，对侧肢体无力；1分：对侧肢体屈曲；0分：正常。大鼠评分1～4分者纳入实验。

2.3 干预

对照组：不造模，不针刺，常规饲养。模型组：造模，不针刺，常规饲养。阳性药组：予盐酸多奈哌齐药液0.520 6 mg/kg灌胃，相当于临床60 kg体质量人日用药的6.25倍，每日1次，连续30 d。电针组：成模3 d后开始针刺，参考《大鼠穴位图谱的研制》[13]选取“百会”“足三里”，“百会”位于大鼠顶骨正中，两耳连线的中点，“足三里”位于大鼠后膝关节外下方，当腓骨小头下约5 mm处。针刺时采用自制鼠套固定大鼠，充分暴露大鼠头部和四肢，取0.25 mm×25 mm华佗牌一次性无菌针灸针，“百会”需固定大鼠头部，沿大鼠头部正中向前或向后平刺2～3 mm，“百会”旁非经非穴处再平刺一针，连接电极。“足三里”需触摸到大鼠腓骨小头，在腓骨小头下约5 mm处直刺5 mm，取双侧。针刺后连接电针治疗仪，在大鼠头部及双侧“足三里”各接入一对电极，电针频率2～100 Hz，疏密波，强度以局部肌肉抖动且大鼠安静耐受为度，每次30 min，每日1次，连续30 d。

2.4 行为学检测

采用Morris水迷宫实验评价大鼠学习记忆能力，所有大鼠于治疗结束后次日开始进行水迷宫测试。包括定位巡航实验、空间探索实验和可视平台实验，检测大鼠空间学习和记忆能力。

定位巡航实验：目标象限位于第二象限，平台位于水下2 cm，大鼠从目标象限以外的任意象限入水，记录大鼠找到平台的时间（逃避潜伏期），每日2次，间隔4 h，连续5 d。

空间探索实验：第6日撤去平台，将大鼠从目标象限以外的任意一象限入水，测定大鼠首次穿越平台区域的时间。

可视平台实验：第7日，移动平台位于第一象限并使其顶部高于水面2 cm，记录大鼠找到平台时间。

2.5 指标检测

水迷宫实验结束后次日，10%水合氯醛麻醉大鼠，断头处死大鼠，迅速分离大鼠脑组织，置于冰台，快速剥离额叶皮层放入液氮中迅速冷冻，置于-80 ℃超低温冰箱保存备用。组织样本按10 mL/g加入RIPA高效裂解液裂解，冰浴条件下玻璃匀浆器匀浆至充分裂解，将裂解后样品4 ℃、12 000×g离心5 min，取上清液，置于-80 ℃超低温冰箱保存备测。BCA法蛋白浓度定量后，采用双抗夹心ELISA检测TNF-α、IL-1β、IL-6含量，严格按照试剂盒说明书操作。

3 统计学方法

采用SPSS20.0统计软件进行分析。实验数据以—x±s表示，采用方差分析和非参数检验，定位巡航实验采用重复测量数据的方差分析。P<0.05表示差异有统计学意义。

4 结果

4.1 Morris水迷宫实验结果

4.1.1 定位巡航实验

与正常组比较，模型组大鼠寻找平台平均逃避潜伏期明显延长（P<0.01）；随着训练次数的增加，阳性药组和电针组大鼠寻找平台平均逃避潜伏期较模型组均有不同程度的缩短。结果见表1。

4.1.2 空间探索实验

与正常组比较，模型组大鼠首次穿越平台所需时间明显延长（P<0.01）；与模型组比较，阳性药组和电针组大鼠首次穿越平台所需时间明显缩短，差异有统计学意义（P<0.05，P<0.01）；电针组大鼠首次穿越平台时间与阳性药组比较差异无统计学意义（P>0.05）。结果见表2。

4.1.3 可视空间实验

各治疗组大鼠逃避潜伏期与模型组比较无明显变化，差异无统计学意义（P>0.05），表明水迷宫实验测试学习记忆能力与大鼠的视力无关。结果见表3。

4.2 电针对模型大鼠脑组织肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6、白细胞介素-1β含量的影响

与正常组比较，模型组TNF-α、IL-6、IL-1β含量显著升高，差异有统计学意义（P<0.01）；与模型组比较，阳性药组和电针组TNF-α、IL-6、IL-1β含量均显著降低，差异有统计学意义（P<0.05，P<0.01）；电针组大鼠脑组织IL-6含量较阳性药组显著降低，差异有统计学意义（P<0.05）。结果见表4。

5 讨论

VCI在中医古代文献中无对应病名，且与阿尔茨海默病未作明確区分，二者均归属老年性呆病的范畴，根据发病症状的特点常以“善忘”“喜忘”“不慧”“健忘”“多忘”“好忘”“痴呆”“呆痴”“愚痴”“神呆”“言语错忘”等记载。现代中医认为，中风与VCI发病相关。中风导致的VCI多因中风病后痰瘀交结不去，阻塞脑窍，进而痰浊阻塞机窍，影响患者的认知功能，加之中风患者多为老年人，常伴有久病气血虚弱，精气不足，脑神失养，或肝肾不足，脑髓不充，引起智能衰退。脑为“元神之府”，督脉入络脑，治疗与脑有关的疾病首选督脉穴，百会为督脉阳气至盛之穴，是督脉、足太阳膀胱经、足少阳胆经、手少阳三焦经和足厥阴肝经的交会穴，又名“三阳五会”，为督脉第一要穴，具有益气升阳、醒脑安神、交通阴阳、开窍通络之功效。中风后常伴有半身不遂，阳明经为多气多血之经，取阳明经穴能够通畅气血，扶助正气，使机体的功能逐渐恢复，足三里为足阳明胃经合穴，具有通经活络、调畅气血、扶正祛邪的功效。二穴相配遵循远近配穴的原则，具有健脑调神、扶正通络之功效。有研究表明，针刺“百会”“足三里”能显著降低大鼠血清和脑组织TNF-α、IL-1β和IL-6的含量[14]，与本研究结果一致。

本实验结果显示，电针“百会”“足三里”可降低大鼠额叶皮层TNF-α、IL-1β、IL-6含量，减轻炎症因子对脑组织的损伤，改善大鼠的学习记忆能力。TNF-α是由单核巨噬细胞分泌的炎症因子，是激活炎症因子级联反应的主要物质，出现较早并迅速达到高峰，半衰期很短，可诱发“次级”炎症因子（如IL-1、IL-6、IL-8等）产生，由此激发炎症连锁反应，导致继发性脑损伤。IL-1β是IL-1的主要存在形式，IL-1β是炎症反应早期产生的细胞因子，具有触发炎症反应并级联放大炎症过程的作用，参与脑水肿的形成，血脑屏障的破坏，诱导其他炎症介质的大量表达，造成组织的损伤。生理情况下，IL-6在脑组织中含量极低，主要分布于海马、下丘脑、皮质等区域，在脑梗死状态下，促炎细胞因子IL-1β率先被激活，促进机体释放IL-6，破坏微循环，损伤神经细胞，加重脑水肿，通过活化血小板和粒细胞加重脑组织的损伤，并且诱导产生更多的炎症介质[15]。IL-6含量越高，可能导致的炎症因子瀑布反应越强，造成的炎症损伤越重。

腔隙性脑梗死是脑血管病的重要组成部分，是导致VCI的主要原因。脑缺血缺氧是目前VCI公认的主要病因，急慢性脑缺血导致的炎症反应产生大量对神经有毒害作用的炎症因子，造成脑组织的损伤。本研究模拟多发性腔隙性脑梗死的病理过程，结果表明，大鼠皮层TNF-α、IL-6、IL-1β含量显著升高，影响大鼠的学习记忆能力。电针“百会”“足三里”可降低大鼠皮层TNF-α、IL-6和IL-1β含量，提高大鼠学习记忆能力，缓解中枢系统的炎症反应，这可能是电针抗炎、减轻中枢神经损伤、治疗VCI的机制之一。

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（收稿日期：2017-12-27）

（修回日期：2018-01-19；编辑：华强）