电针联合康复训练调控PI3K/Akt信号通路介导脑缺血后血管新生相关因子的表达

摘要

目的:基于磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路探讨电针联合康复训练对脑缺血后血管新生的调控机制。方法:将81只SPF级雄性SD大鼠按随机数字表法分为假手术组、模型组和电针联合康复训练组(针康联合组)。采用Zea Longa颈外动脉线栓法建立右侧大脑中动脉缺血(MCAO)模型,假手术组仅作颈动脉分离,不结扎不插线。假手术组、模型组不予任何治疗,针康联合组于术后4 h即给予电针百会、风府、心俞、内关以及跑台训练,每日1次,共治疗14 d。透射电镜观察缺血区神经元超微结构,免疫组织化学法检测缺血侧脑组织微血管密度(MVD),Western blot法和RT-PCR法分别检测大鼠脑缺血半暗带周围组织血管内皮生长因子(VEGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)、PI3K、Akt的相对表达水平。结果:①模型组大鼠神经元形态不规则,细胞空泡样变,胞质内核糖体、自噬泡减少,线粒体肿胀,细胞核固缩;与模型组比较,治疗3、7、14 d,针康联合组神经元胞膜呈逐渐修复趋势,各细胞器结构、空泡样变程度有较为明显改善。②治疗3、7、14 d,脑缺血区域MVD计数在不同分组间差异具有明显统计学意义(FIntergroup=141.762,P<0.001),针康联合组MVD计数高于其他2组,差异均有统计学意义(P<0.01);不同时间点的变化趋势差异均有明显统计学意义(FTime=81.920,P<0.001),针康联合组14 d时增加明显,差异具有统计学意义(P<0.01);MVD计数组别×时间有明显交互作用(FInteraction=44.960,P<0.001)。③大鼠缺血区脑组织VEGF、BDNF、PI3K、Akt蛋白重复测量的方差分析,各变量在不同分组间差异均具有明显统计学意义(FIntergroup=398.772、903.082、2312.264、1581.880,P<0.001),针康联合组蛋白表达量高于其他2组,差异均有统计学意义(P<0.01);各变量在不同时间点的变化趋势差异均有统计学意义(FTime=100.462、53.714、106.552、75.381,P<0.001),模型组7 d时VEGF、Akt蛋白表达量增加,与3、14 d比较,差异有统计学意义(P<0.05);模型组7 d时BDNF、PI3K表达量增加,与3 d时比较,差异具有统计学意义(P<0.01);针康联合组14 d时VEGF、BDNF、PI3K、Akt蛋白表达增加,与3、7 d比较,差异均有统计学意义(P<0.05);蛋白表达组别×时间均有明显交互作用(P<0.001)。④大鼠缺血区脑组织VEGF、BDNF、PI3K、Akt mRNA重复测量的方差分析,各变量在不同分组间差异均具有明显统计学意义(FIntergroup=445.845、427.743、918.388、543.814,P<0.001),针康联合组mRNA表达高于其他2组,差异均有统计学意义(P<0.01);各变量在不同时间点的变化趋势差异均有明显统计学意义(FTime=100.343、13.984、9.162、32.931,P<0.001),模型组7 d时BDNF、PI3K mRNA表达增多,与3 d时比较,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01);模型组7 d时VEGF mRNA表达增多,与14 d时比较,差异有统计学意义(P<0.01);针康联合组7 d时VEGF、BDNF、PI3K、Akt mRNA表达增加,与3、14 d比较,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01);mRNA表达组别×时间均有明显交互作用(P<0.001)。结论:在干预效应、时间效应及两者的交互作用影响下,针康联合疗法发挥缺血后脑保护作用,这可能与其调控血管新生相关因子VEGF、BDNF的表达及下游转导通路PI3K/Akt,介导脑缺血后的血管新生有关。