雌激素對抑郁大鼠海馬單胺類神經(jīng)遞質(zhì)含量的影響及韁核在其中的作用

宋美英 夏 薇 黃 民 趙 華 (吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)院生理學(xué)系，吉林 長春 3002)

目前抑郁癥的發(fā)病率呈逐年增高的趨勢，但其病因迄今尚不清楚，雖然有許多新的相關(guān)理論出現(xiàn)，但是單胺類神經(jīng)遞質(zhì)代謝異常與抑郁癥密切相關(guān)的觀點(diǎn)還是得到最廣泛的認(rèn)同〔1，2〕。女性抑郁癥患病風(fēng)險(xiǎn)是男性的1.5～3倍，雌激素與抑郁癥的發(fā)病有關(guān)〔3〕，且可用于抑郁癥的治療〔4〕。海馬是情緒反應(yīng)的高級中樞，是與抑郁癥高度相關(guān)的核團(tuán)，而且表達(dá)豐富的雌激素受體。韁核也與抑郁癥密切相關(guān)，它也可以通過中縫核與海馬間接的聯(lián)系來調(diào)控海馬功能。雌激素是否可引起抑郁大鼠海馬內(nèi)單胺遞質(zhì)含量的改變，其中是否有韁核的參與尚未見報(bào)道。為此，本文探討了雌激素對抑郁大鼠海馬內(nèi)單胺遞質(zhì)含量的調(diào)節(jié)以及韁核在其中的作用。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動物 健康成年雌性Wistar大鼠60只，SPF級，體重190～210 g，由吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供〔SCXK-(吉)2007-0003〕，實(shí)驗(yàn)過程中對動物處置符合中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部頒布的《實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例》的規(guī)定。

1.1.2 主要試劑及儀器 17-β雌二醇、5-羥色胺(5-HT)、多巴胺(DA)、去甲腎上腺素(NE)均購自美國Sigma公司;Waters 510高效液相色譜系統(tǒng)購于美國，Waters 464電化學(xué)檢測器購于美國，臺式高速離心機(jī)購于德國。

1.2 方法

1.2.1 分組 大鼠隨機(jī)被分成6組:正常對照組(Control)、抑郁模型組(Depression)、假手術(shù)組(SHAM)、去卵巢組 (OVX)、雌二醇組(OV/ER)、韁核損毀組(Hb lesion)，每組10只大鼠。

1.2.2 卵巢切除術(shù)及術(shù)后雌激素的干預(yù) 卵巢切除術(shù)(ovariectomy，OVX)手術(shù)過程:用3%戊巴比妥鈉行腹腔內(nèi)注射麻醉后，剪除背部毛發(fā)，常規(guī)消毒，在鼠腰椎處作1 cm長的縱形切口，分離皮下，旁開1 cm，進(jìn)入腹腔，可見黃色卵巢，結(jié)扎輸卵管，剪除卵巢，回納輸卵管，逐層縫合。術(shù)后每日腹腔內(nèi)注射青霉素20萬U，注射7 d。OV/ER組在術(shù)后外源性補(bǔ)充雌激素，將17β-雌二醇溶于0.5%阿拉伯樹膠，在 OVX后第3天按100 μg/kg的劑量進(jìn)行灌胃，每天1次，直到處死大鼠前1 d。

1.2.3 慢性應(yīng)激(chronic mild stress，CMS)抑郁大鼠模型的制備 慢性應(yīng)激過程參考Roth報(bào)道的方法并稍加改進(jìn)〔5〕，每天隨機(jī)給予大鼠以下8種刺激中的任何一種，持續(xù)21 d:電擊足底(電流強(qiáng)度1 mA，持續(xù)時(shí)間10 s，間隔時(shí)間1 min，30次)，禁食(40 h)，冰水游泳(4℃，5 min)，禁水(24 h)，熱刺激(45℃，5 min)，晝夜顛倒(24 h)，無刺激(24 h)和夾尾(1 min)。

1.2.4 韁核損毀 用10%水合氯醛(40 mg/kg)腹腔注射麻醉動物。將大鼠固定于腦立體定位儀上，在腦正中線兩側(cè)的外側(cè)韁核所在部位(前囟后3.0～3.3 mm，中線旁0.5 mm，硬腦膜下3.5～4.0 mm)用牙科鉆鉆孔。鉆孔后，用彎針頭小心挑除殘留的骨片。調(diào)整定位儀，使同心圓電極插入韁核所在部位，將電子刺激器的電流輸出端與電極連接，給予2 mA電流1 min，電損毀外側(cè)韁核。

1.2.5 大鼠海馬內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的測定 將大鼠斷頭處死后，剝離全腦，在冰上迅速分離出海馬，稱重后置Eppendorf管，－70℃冰箱保存。腦組織勻漿后3 000 r/min，4℃離心15 min，取上清液0.5 ml，在腦組織上清液中加磺基水楊酸10 mg，搖勻靜止數(shù)分鐘。1 500 r/min，4℃離心20 min，上清液用濾膜過濾后，取上清液10 μl，用高效液相色譜法加電化學(xué)檢測器檢測5-HT、NE、DA等各類遞質(zhì)的含量，以ng/g計(jì)算。

2 結(jié)果

2.1 雌激素對抑郁大鼠海馬單胺類神經(jīng)遞質(zhì)變化的影響 接受21 d的慢性應(yīng)激后，OVX組大鼠海馬內(nèi)5-HT、NE和DA含量與SHAM組大鼠相比明顯降低(P＜0.05);OV/ER組大鼠海馬內(nèi)5-HT、NE和DA含量與OVX組大鼠相比顯著增高(P＜0.05)。表明慢性應(yīng)激刺激可明顯降低大鼠海馬內(nèi)5-HT、NE和DA含量，動物卵巢摘除后，進(jìn)一步加重抑郁大鼠單胺遞質(zhì)含量降低的程度;而應(yīng)用雌二醇可改善卵巢摘除后抑郁大鼠單胺遞質(zhì)含量降低的變化。見表1。

表1 慢性應(yīng)激后各組大鼠海馬內(nèi)5-HT、NE和DA含量的變化(ng/g，± s，n=10)

表1 慢性應(yīng)激后各組大鼠海馬內(nèi)5-HT、NE和DA含量的變化(ng/g，± s，n=10)

與SHAM組比較:1)P＜0.05;與OVX組比較:2)P＜0.05

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2.2 韁核損毀前后抑郁模型大鼠海馬單胺遞質(zhì)的變化 在接受21 d的慢性應(yīng)激后，Depression組大鼠海馬內(nèi)5-HT、NE和DA含量與Control組相比明顯降低(P＜0.05);韁核損毀后抑郁大鼠海馬5-HT、NE和DA含量較損毀前均明顯升高(P＜0.05)。見表2。

表2 韁核損毀前后大鼠海馬5-HT、NE、DA含量的變化(ng/g，± s，n=10)

表2 韁核損毀前后大鼠海馬5-HT、NE、DA含量的變化(ng/g，± s，n=10)

與Control組比較:1)P＜0.05;與Depression組比較:2)P＜0.05

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3 討論

研究表明，中樞單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的變化可能在抑郁癥的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用〔2〕。抑郁癥患者普遍存在5-HT、NE、DA等功能低下，且在臨床上抗抑郁治療有效的藥物幾乎都能夠增加細(xì)胞突觸間隙5-HT和NE的水平〔6〕。在動物模型實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，用抗抑郁藥能對抗行為絕望動物模型的惰性狀態(tài)，用DA激動劑能強(qiáng)化抗抑郁藥的這種效應(yīng)，而DA拮抗劑則能削弱這種效應(yīng)〔7〕。抑郁癥發(fā)病率女性高于男性〔8〕，有研究表明女性的抑郁癥易發(fā)生在雌激素驟然變化時(shí)期〔9〕，例如產(chǎn)后〔10〕或更年期，且對患者給予雌激素治療后癥狀可有緩解，說明雌激素與抑郁癥密切相關(guān)。雌激素受體廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，但是雌激素通過哪些核團(tuán)起到抗抑郁作用目前還不明確，許多學(xué)者認(rèn)為海馬是其作用靶點(diǎn)之一。海馬是目前研究較深入且與抑郁癥發(fā)病關(guān)系最密切的核團(tuán)，抑郁癥患者與正常人相比海馬體積減小〔11，12〕。許多研究表明在受到應(yīng)激刺激后海馬介導(dǎo)的行為在不同性別動物中的反應(yīng)不同〔13，14〕，這些都說明海馬可能是雌激素對抗抑郁癥狀的一個(gè)靶點(diǎn)。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:OVX組大鼠海馬內(nèi)5-HT、NE和DA含量與SHAM組大鼠相比降低;OV/ER組大鼠海馬內(nèi)5-HT、NE和DA含量與OVX組大鼠相比均顯著增高。動物卵巢摘除后的抑郁大鼠海馬內(nèi)單胺遞質(zhì)含量比沒有摘除卵巢的大鼠降低，而應(yīng)用雌二醇可改善卵巢摘除后抑郁大鼠單胺遞質(zhì)含量降低的變化，說明海馬內(nèi)單胺遞質(zhì)含量降低與雌激素水平相關(guān)，雌二醇可明顯增加海馬內(nèi)的單胺遞質(zhì)含量;進(jìn)一步提示雌激素的抗抑郁作用可能是通過調(diào)節(jié)海馬內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的功能而發(fā)揮作用的。

韁核與情緒和應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)，是邊緣前腦與中腦間的一個(gè)重要樞紐〔15〕。研究認(rèn)為韁核是中腦單胺系統(tǒng)的指揮家〔16〕，尤其是韁核與中縫核之間有非常密切的纖維和功能聯(lián)系，興奮韁核可以導(dǎo)致中縫核放電減少〔17〕。韁核與抑郁癥密切相關(guān)，四種不同的抑郁癥模型均顯示韁核的代謝率增高，從而影響單胺系統(tǒng)的活動。而中腦是海馬單胺遞質(zhì)的主要來源，因此韁核活動也可能影響海馬內(nèi)的單胺遞質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:在慢性應(yīng)激第21天后抑郁模型組大鼠海馬內(nèi)5-HT、NE和DA含量與正常對照組相比均明顯降低，說明抑郁大鼠的某些抑郁癥狀尤其是與情緒學(xué)習(xí)記憶相關(guān)的癥狀可能與海馬內(nèi)單胺遞質(zhì)的降低有關(guān)。在損毀外側(cè)韁核后，海馬內(nèi)5-HT、NE和DA含量回升，表明海馬內(nèi)單胺遞質(zhì)含量的變化可由韁核介導(dǎo)，雌激素通過韁核-中腦途徑提高海馬內(nèi)單胺遞質(zhì)含量來改善抑郁癥狀。

以上結(jié)果證明雌激素可提高抑郁大鼠海馬內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)含量，而韁核介導(dǎo)這一過程。所以韁核可以通過對海馬功能的影響介導(dǎo)雌激素改善抑郁行為的作用。

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