羅 強 謝洪武 徐放明 陳日新 (重慶醫(yī)科大學中醫(yī)藥學院,重慶 40006)
目前,抑郁癥是醫(yī)學研究領(lǐng)域的新熱點,雖然其發(fā)病機制尚未清楚,但普遍認為抑郁癥的主要發(fā)病誘因是慢性應(yīng)激,發(fā)病過程伴情緒、學習和記憶等認知功能的損害〔1〕。海馬的易受損傷性在各種應(yīng)激所致疾病中起到至關(guān)重要的作用〔2〕。因此,基于齒狀回是海馬認知功能方面的重要區(qū)域、海馬苔蘚纖維的軸突出芽在認知功能方面的重要作用〔3〕及基質(zhì)細胞衍生因子-1(SDF-1)具有軸突的引導和延伸的雙重調(diào)節(jié)功能〔4〕,而腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)屬于神經(jīng)營養(yǎng)因子家族,促進成年海馬齒狀回神經(jīng)干細胞(NPCs)增殖,維持新生神經(jīng)元存活,調(diào)控海馬神經(jīng)重塑,參與神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)形成,保護受損神經(jīng)元〔5〕;我們嘗試聯(lián)系抑郁模型大鼠的行為學與海馬齒狀回SDF-1免疫陽性細胞及其BDNF mRNA三者來探究針刺放血法治療抑郁癥可能的機制。
1.1 材料 實驗動物為清潔級SD成年雄性大鼠30只,體重(220±30)g,由重慶醫(yī)科大學實驗動物中心提供。合格證號:SCXK(渝)2011-0001。
1.2 方法 將30只大鼠在重慶醫(yī)科大學動物房飼養(yǎng)1 w,室溫22~24℃,濕度60%,明暗周期為12/12 h,自由飲水、飲食;期間,訓練大鼠飲用蔗糖水,測定蔗糖水消耗和曠野試驗(OFT)基線值。1 w后選擇評分相近的大鼠,隨機分為3組:正常組10只,模型組10只,實驗組10只。正常組繼續(xù)原條件飼養(yǎng)3 w,模型組和實驗組則在單籠孤養(yǎng)和慢性不可預(yù)見溫和應(yīng)激(CUMS)的條件下飼養(yǎng):①禁食、禁水22 h;②禁水18 h;③傾斜鼠籠45°18 h;④濕籠(150 g木屑加250 ml水)22 h;⑤4℃游泳6 min;⑥持續(xù)光照18 h;⑦水平振蕩6 min;⑧行為限制3 h;⑨夾尾1 min。共9種刺激,每天以抓鬮的方法隨機采取1種,共安排3 w時間;其中2 w后,實驗組大鼠隔日予以針刺放血雙側(cè)太沖穴(依據(jù)《實驗針灸學》動物選穴標準):針刺工具采用天津華鴻醫(yī)材有限公司生產(chǎn)的漢醫(yī)牌一次性針灸針,型號為0.25 mm×25 mm;選取雙側(cè)太沖穴后用2%的碘酒棉球消毒,再用75%酒精消毒脫碘,單手進針法直刺雙側(cè)太沖穴約2~5 mm,每次治療時間10 min,每次行針持續(xù)10 s。針刺結(jié)束后,于原穴處點刺放血(即古稱“刺血絡(luò)”、“刺絡(luò)”),工具采用蘇州環(huán)球針灸醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)的環(huán)球牌小號三棱針,型號為¢1.60×65 mm;操作方法為三棱針點刺法,一次一側(cè)放血0.05~0.20 ml,共治療4次。
1.3 大鼠行為學評價 (1)蔗糖水實驗:模型組與實驗組分別在單籠孤養(yǎng)和慢性不可預(yù)見溫和應(yīng)激前、應(yīng)激后第7、14、21天進行糖水消耗試驗,以檢測大鼠對獎賞的反應(yīng)性。實驗過程時,大鼠于安靜動物房單籠飼養(yǎng),10 h禁食禁水后,同時給予1%蔗糖水和純水各一瓶,30 min后調(diào)換蔗糖水和純水的位置,60 min后取走兩瓶并稱重。計算動物的糖水消耗比例(糖水消耗比例=糖水消耗量/總液體消耗量×100%)。(2)OFT:模型組和實驗組分別于單籠孤養(yǎng)和慢性不可預(yù)見溫和應(yīng)激前、應(yīng)激后第 7、14、21天行 OFT。敞箱裝置由木板制成,底面為60 cm×60 cm的正方形并被等分為16個等邊方格,高50 cm。將大鼠置于中心方格內(nèi),觀察其5 min內(nèi)穿越格數(shù)(四爪均進入的方格方既可記數(shù),該項為水平運動得分)和后肢直立次數(shù)(兩前爪騰空或攀附木板,為垂直運動得分),此兩項得分總和為該鼠的OFT評估指標。
1.4 海馬齒狀回免疫組化檢測 先將大鼠升主動脈灌生理鹽水,然后灌注體積分數(shù)為4%的多聚甲醛,取腦,上升梯度蔗糖過夜,恒冷箱冰凍切片,片厚為15 μm。免疫組化超敏法,S-P試劑盒購于Neo Markers公司。免疫組化實驗步驟:微波抗原修復(fù),高火6 min。切片滴加過氧化酶阻斷劑,室溫20 min;滴加正常非免疫動物血清,室溫20 min;棄血清,滴加兔抗SDF-1(1∶500)抗體,置于濕盒中,4℃過夜。滴加生物素標記羊抗兔IgG,室溫10 min;滴加鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化酶溶液,室溫10 min,以上各步驟后都用0.01 mol/L PBS洗3次,每次3 min。DAB顯色3~8 min。常規(guī)脫水、透明和中性樹膠封片。替代實驗,以與一抗血清同濃度的正常羊血清代替一抗進行免疫組織化學染色,結(jié)果陰性。
1.5 海馬齒狀回實時熒光定量PCR(Realtime-PCR)實驗 處死動物后,用醫(yī)用解剖鏡分離,取出大鼠海馬齒狀回,將組織破碎后,用Triziol法提取總RNA,然后用逆轉(zhuǎn)錄酶mRNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。構(gòu)建聚合酶體系(上游引物:5'_AAG GGC CAG GTC GATTAGG-3';下 游 引物:5'_GAA CAG GAC GGA AAC AGAACG-3',Primer Premier5.0 設(shè)計)。Taq酶(Promega)催化。熱循環(huán):95℃預(yù)熱6 min,40個循環(huán)(94℃,20 s;退火20 s;72℃,30 s)。各樣品目的基因和管家基因分別進行SYBR熒光實時定量PCR反應(yīng),檢測BDNF受體mRNA表達水平。
1.6 數(shù)據(jù)分析 ①光學顯微鏡下放大200倍,觀察各組大鼠海馬齒狀回SDF-1免疫陽性細胞在形態(tài)學變化。②將全部數(shù)據(jù)輸入計算機,運用SPSS17.0統(tǒng)計軟件,數(shù)據(jù)用s表示,所有指標進行正態(tài)性檢驗后選擇檢驗方法。糖水消耗比例、OFT評分用單因素方差分析,組間比較用Bonferroni法。
2.1 蔗糖水試驗結(jié)果 與正常組比,模型組和實驗組大鼠在應(yīng)激后第7、14天的時間,糖水消耗比例均顯著減少(P<0.01);但實驗組在應(yīng)激后第21天的時間,糖水比例較前升高(P<0.05),模型組則大致保持原比例(P>0.05)。見表1。
表1 各組大鼠應(yīng)激前后不同時期蔗糖水消耗比例評估( s ,n=10,%)
表1 各組大鼠應(yīng)激前后不同時期蔗糖水消耗比例評估( s ,n=10,%)
與正常組比較:1)P<0.01;2)P<0.05,下表同
組別 應(yīng)激前 應(yīng)激第7天 應(yīng)激第14天 應(yīng)激第21天正常組75±5 74±5 73±6 73±7模型組 74±6 55±41) 30±81) 32±6實驗組 73±6 54±31) 31±71) 40±32)
2.2 OFT結(jié)果 與正常組相比,模型組和實驗組大鼠在應(yīng)激后第7、14天的時間,水平活動與垂直活動的得分總和顯著降低(P<0.01);但實驗組應(yīng)激后第21天的時間,水平活動和垂直活動的得分總和較前增多(P<0.05),模型組則大致保持原得分總和(P>0.05)。見表2。
表2 各組大鼠應(yīng)激前后不同時期OFT水平和垂直活動得分評估( s ,n=10)
表2 各組大鼠應(yīng)激前后不同時期OFT水平和垂直活動得分評估( s ,n=10)
組別 應(yīng)激前 應(yīng)激第7天 應(yīng)激第14天 應(yīng)激第21天正常組60±12 58±15 59±14 56±18模型組 62±10 35±101) 18±131) 20±12實驗組 64±14 32±131) 16±121) 28±132)
2.3 各組大鼠海馬齒狀回BDNF mRNA表達結(jié)果 見圖1。與正常組比較,模型組和實驗組的大鼠海馬齒狀回BDNF mRNA表達均下降(P<0.05),尤以模型組顯著(P<0.01)。
圖1 各組大鼠海馬齒狀回BDNF mRNA表達比較圖
2.4 大鼠海馬齒狀回SDF-1免疫陽性細胞的形態(tài)分布結(jié)果①正常組大鼠海馬齒狀回SDF-1免疫陽性細胞的胞體呈圓形或橢圓形并且有一個至多個突起,胞核較大,胞漿呈黃色或棕黃色,數(shù)量較少,免疫陽性細胞沿齒狀回顆粒細胞層規(guī)律性地分布,具有向同一方向聚集的趨勢。②模型組大鼠海馬齒狀回SDF-1免疫陽性細胞的胞體呈圓形或橢圓形空泡狀,胞核小,胞漿呈淺黃色,數(shù)量多,免疫陽性細胞沿齒狀回顆粒細胞層無規(guī)則地分布,無固定的聚集趨勢。③實驗組大鼠海馬齒狀回SDF-1免疫陽性細胞的胞體呈圓形或橢圓形并且有一個至多個突起,胞核適中,胞漿呈黃色,數(shù)量適中,免疫陽性細胞沿齒狀回顆粒細胞層無規(guī)則地分布,具有一定的聚集趨勢。見圖2。
圖2 各組大鼠海馬齒狀回SDF-1免疫陽性細胞形態(tài)分布(DAB,×200)
抑郁癥即中醫(yī)郁證,其病因病機文獻早有記載。肝氣郁結(jié),氣機失調(diào)是本病之根〔6,7〕;疏通調(diào)理肝脈是關(guān)鍵〔8〕。本實驗獨取太沖為治療穴,因該穴系肝經(jīng)原穴,是人體生命活動的原動力,為十二經(jīng)脈維持正常生理功能之根本〔9〕。正如《靈樞·九針十二原》:“五臟有疾也,應(yīng)出十二原,十二原各有所出,明知其原,睹其應(yīng)而知五臟之害矣?!笨梢?,原穴往往調(diào)控著該經(jīng)的總體氣血。實驗中模擬應(yīng)激因子的多變性和不可預(yù)見性而成功造抑郁模型大鼠,本質(zhì)上較為真實地反映抑郁癥病人的某些癥狀和病因。實驗過程中,抑郁模型大鼠的行為學評分相對正常組明顯下降,但實驗組經(jīng)針刺放血治療后,其行為學評分較前明顯升高,由此證實針刺放血法在治療抑郁癥方面的確切療效。
本實驗結(jié)合大鼠海馬齒狀回SDF-1免疫陽性細胞及其BDNF mRNA表達情況進行抑郁癥生理病理基礎(chǔ)和抗抑郁治療方面的研究,整個實驗的結(jié)果支持抑郁癥的“神經(jīng)營養(yǎng)學說”,即抑郁癥的發(fā)生主要與神經(jīng)突出可塑性的損害相關(guān)〔10〕,一定程度上解釋抑郁癥的延遲效應(yīng)〔11〕;而針刺放血法等抗抑郁治療則可通過增強海馬齒狀回SDF-1免疫陽性細胞的表達,促使其海馬苔蘚纖維軸突的出芽,調(diào)控大鼠BDNF激活腦內(nèi)氧化抗氧化系統(tǒng)等信號轉(zhuǎn)導通路從而達到治療抑郁癥的目的。目前,針灸治療抑郁癥,更多的研究其可提高腦內(nèi)5-HT的水平〔12〕,增強中樞NE、5-HT的代謝,協(xié)調(diào)它們之間的關(guān)系,調(diào)整海馬腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達,保護海馬細胞神經(jīng)元〔13〕??傊樉闹委熞钟舭Y是多方向,多靶點的綜合效應(yīng),不僅可以緩解抑郁情緒,還可以通過整體調(diào)節(jié)作用改善飲食、睡眠等多系統(tǒng)癥狀,與西藥同用還可減輕藥物副作用。因此針灸治療抑郁癥必將受到越來越多的關(guān)注與研究,為其臨床療效提供更多的理論依據(jù)。
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