艾灸干預(yù)肝郁脾虛型抑郁大鼠海馬CaMKⅡ表達(dá)研究*

張 淼,劉慧慧,董寶強(qiáng),李瑞杰,張小卿

(遼寧中醫(yī)藥大學(xué)，遼寧 沈陽 110847)

實(shí)驗(yàn)研究

艾灸干預(yù)肝郁脾虛型抑郁大鼠海馬CaMKⅡ表達(dá)研究*

張 淼,劉慧慧,董寶強(qiáng),李瑞杰,張小卿△

(遼寧中醫(yī)藥大學(xué)，遼寧 沈陽 110847)

目的：探討艾灸對(duì)抑郁癥模型大鼠大腦海馬組織鈣調(diào)蛋白信號(hào)通路中鈣調(diào)蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)的影響，以闡釋艾灸治療肝郁脾虛型抑郁癥的作用機(jī)制。方法：選擇72只雄性Wistar大鼠，體質(zhì)量(150±20)g。隨機(jī)分為正常組、抑郁模型組、艾灸預(yù)防組、氟西汀預(yù)防組、艾灸治療組和氟西汀治療組，每組12只。適應(yīng)性喂養(yǎng)后，進(jìn)行抑郁癥造模。氟西汀預(yù)防組和艾灸預(yù)防組從第7天～18天在造模前1 h給予預(yù)防治療；氟西汀治療組和艾灸治療組在成模后即19天～31天進(jìn)行治療。取大鼠海馬組織，qPCR方法檢測大鼠海馬CaMKⅡ基因表達(dá)，WB檢測大鼠CaMKⅡ及其磷酸化蛋白表達(dá)。結(jié)果：與正常組相比，模型組CamkⅡ的基因表達(dá)、蛋白含量及磷酸化蛋白表達(dá)均明顯降低；與模型組相比，氟西汀預(yù)防組、艾灸預(yù)防組、氟西汀治療組和艾灸治療組基因表達(dá)、蛋白含量及磷酸化蛋白表達(dá)均顯著升高；艾灸治療組CamkⅡ基因及蛋白磷酸化水平均明顯低于艾灸預(yù)防組。結(jié)論：艾灸可以特異性增高肝郁脾虛模型大鼠海馬CaMKⅡ基因表達(dá)，促進(jìn)CaMKⅡ蛋白磷酸化，在治療與延緩抑郁癥發(fā)生發(fā)展過程中均起到顯著的作用，且基于“治未病”思想指導(dǎo)下的艾灸在抑郁癥預(yù)防方面具有明顯優(yōu)勢。

艾灸；抑郁癥；肝郁脾虛型;CaMKⅡ；蛋白磷酸化

抑郁癥屬多種原因引起，以持續(xù)情緒低落為主要癥狀的精神疾病。臨床表現(xiàn)為心情抑郁、思維遲鈍、興趣減退、意志活動(dòng)減少，并伴有焦慮不安、食欲減退、性功能減退、睡眠障礙等癥狀。目前我國抑郁癥的發(fā)病機(jī)率為3%～5%，已超過2600萬人，15%～20%有自殺傾向[1]。然而其發(fā)病機(jī)制并不完全明確，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)主要采用抗抑郁藥物進(jìn)行長期治療，但使用抗抑郁藥物均會(huì)導(dǎo)致不同程度的副作用。給患者帶來不同程度的不良反應(yīng)，影響患者心血管、消化、內(nèi)分泌等系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)，若長期大劑量服用，不僅會(huì)產(chǎn)生耐藥性還可引起單胺類遞質(zhì)合成障礙，加重抑郁癥狀表現(xiàn)，給患者生活工作帶來極大負(fù)擔(dān)。研究表明，肝郁脾虛型抑郁癥覆蓋全部病例的40.4%，是抑郁癥主要的中醫(yī)證候類型[2]。因此研究肝郁脾虛型抑郁癥的預(yù)防與治療方法在臨床醫(yī)療過程中具有重大的意義。

近年來中醫(yī)“治未病”的思想已逐漸普及，艾灸預(yù)防及治療抑郁癥的發(fā)生發(fā)展也逐漸在臨床廣泛應(yīng)用。但是艾灸預(yù)防及治療抑郁癥機(jī)理尚不明確，因此本研究擬通過肝郁脾虛型抑郁癥大鼠，采用艾灸預(yù)防治療的方法，觀察艾灸對(duì)大鼠海馬CaMKⅡ基因表達(dá)及其磷酸化含量的影響，進(jìn)一步促進(jìn)艾灸預(yù)防在臨床廣泛應(yīng)用，拓寬臨床醫(yī)生診療思維，減少抑郁癥發(fā)病率，延緩疾病發(fā)生發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

實(shí)驗(yàn)采用SPF級(jí)雄性Wistar大鼠72只，體質(zhì)量(150±20)g，大鼠由遼寧長生生物技術(shù)有限公司提供[許可證號(hào)SCXK(遼)2015-0001]。大鼠在遼寧中醫(yī)藥大學(xué)SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后，按隨機(jī)數(shù)字表法分為6組：正常組、抑郁模型組、艾灸預(yù)防組、氟西汀預(yù)防組、艾灸治療組和氟西汀治療組，各12只。造模組大鼠均行單籠飼養(yǎng)。

1.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑及儀器

艾柱：圓徑0.7 cm，長3.5 cm(南陽市康澤艾草制品有限公司)、氟西汀藥片(禮來蘇州制藥有限公司)；CaMKⅡ一抗(CST美國，D11A10)，pCaMKⅡ一抗(CST美國，D21E4)，β-action(北京全式金，K30226)，二抗(康為世紀(jì)，CW0103S)，Maker(康為世紀(jì)，CW0986M)，ECL發(fā)光液(索萊寶，EOO10-A，EOO10-B)，凝膠配制試劑盒(博士德，AR0138)，RIPA裂解液(索萊寶，R0020)，蛋白測定試劑盒(鼎國，BCA01，BCA02)；PCR反轉(zhuǎn)錄試劑盒(寶生物工程，AK3501),熒光定量PCR擴(kuò)增試劑盒(QIAGEN德國，330524)；超微量紫外分光光度計(jì)(Thermo，NANODROP 2000)；逆轉(zhuǎn)錄儀(Applied Biosystems)；熒光定量PCR儀(Applied Biosysterms 7500 Fast Real-Time PCR Systerm)；TriStar2 LB 942型多功能酶標(biāo)儀(Berthold company伯托，德國)；Trans-Blot SD型半干轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)膜儀(Bio-Rad company 美國)；F3型全自動(dòng)熒光與可見光凝膠成像分析系統(tǒng)(Syngene company，英國)；氯仿(安徽時(shí)聯(lián)特種溶劑股份有限公司)；異丙醇(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；無水乙醇(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；PCR引物(武漢金開瑞生物工程有限公司)。

1.3 模型制備

肝郁脾虛型抑郁癥模型的建立參照相關(guān)文獻(xiàn)[3]。大鼠每日隨機(jī)進(jìn)行以下6種刺激中的任意1種，對(duì)其進(jìn)行刺激以建立慢性不可預(yù)見性應(yīng)激模型：①禁食、禁水12 h；②晝夜顛倒；③45℃高溫?zé)崴斡局铝邥r(shí)刻觀察每只大鼠游泳狀態(tài)；④長尾夾夾尾5 min；⑤11℃冷水游泳至力竭觀察大鼠狀態(tài);⑥45°傾斜飼養(yǎng)12 h。每日刺激1次，每一次刺激于每天9：00進(jìn)行(除晝夜顛倒從早上7點(diǎn)開始其余時(shí)間均為9點(diǎn))，相同刺激因子不連續(xù)出現(xiàn)，使小鼠不能預(yù)料刺激的發(fā)生。每種刺激隨機(jī)安排，累積3次，造模時(shí)間共18天。造模結(jié)束后，正常組小鼠表現(xiàn)無明顯變化；模型組小鼠表現(xiàn)出神疲倦怠，對(duì)各種刺激反應(yīng)減弱，喜靜少動(dòng)，毛發(fā)散亂無光澤，聲低便溏，體重減輕等癥狀，初步判定肝郁脾虛抑郁模型造模成功。

1.4 預(yù)防與治療

氟西汀預(yù)防組和艾灸預(yù)防組從第7天～18天在造模前1 h給予預(yù)防治療。西藥預(yù)防選用臨床常用的抑郁癥治療藥物氟西汀，按照體表面積換算法，大鼠給藥濃度為0.2 mg/mL，配制藥物濃度為0.2 mg/mL，灌胃量為1 mL/100 g/d。艾灸預(yù)防組選以百會(huì)、肝俞、足三里、太沖穴，在造模前1 h進(jìn)行預(yù)防治療，每柱艾灸時(shí)間為15 min。艾灸治療組和氟西汀治療組從成模后即第19天開始治療，治療時(shí)間與給藥濃度同上，治療時(shí)間為12天。

1.5 敞箱實(shí)驗(yàn)及糖水偏好實(shí)驗(yàn)

敞箱實(shí)驗(yàn)：每組大鼠在取材前，進(jìn)行敞箱實(shí)驗(yàn)測試，在室內(nèi)安靜環(huán)境下將大鼠放置于敞箱底面的中心方格內(nèi)(型號(hào)OFT-100，成都泰盟科技有限公司)，人距離敞箱1 m之外，防止驚擾大鼠。實(shí)驗(yàn)前，先將小鼠放置于板上適應(yīng)2 min。2 min后，再將小鼠重新放置于中央格，觀察小鼠在5 min內(nèi)爬起次數(shù)，每只大鼠測定完畢后記錄結(jié)果并徹底清潔。正常組、抑郁模型組、艾灸預(yù)防組和氟西汀預(yù)防組在第19天進(jìn)行觀測，艾灸治療組和氟西汀治療組在第31天進(jìn)行觀測。

糖水偏好實(shí)驗(yàn)：在取材前3天，訓(xùn)練大鼠適應(yīng)含糖飲水，在第1個(gè)24 h里每籠同時(shí)放置2個(gè)裝有1%蔗糖的水瓶；隨后24 h放置1瓶裝有1%蔗糖水瓶，1瓶純凈水。最后禁食、禁水24 h，進(jìn)行糖水消耗試驗(yàn)，動(dòng)物分籠飼養(yǎng)，同時(shí)給予每只小鼠一瓶1%蔗糖水和純凈水，1 h后稱重計(jì)算消耗量。糖水偏愛度=糖水消耗/總液體消耗×100%。

1.6 取材

正常組、抑郁模型組、氟西汀預(yù)防組和艾灸預(yù)防組，第19天預(yù)防治療結(jié)束后，麻醉斷頭處死，取海馬組織，用無菌EP管-80℃保存；氟西汀治療組和艾灸治療組治療結(jié)束后即第31天取材。

1.7 qPCR檢測大鼠海馬組織CaMKⅡ mRNA表達(dá)

采用RNAiso Plus原理提取大鼠海馬組織mRNA，超微量紫外分光光度計(jì)檢測mRNA濃度，并反轉(zhuǎn)錄成cDNA(反應(yīng)條件：37℃，15 min，85℃，5 s，4℃保存)，擴(kuò)增反應(yīng)在Applied Biosysterms 7500 Fast Real-Time PCR儀器進(jìn)行(反應(yīng)條件：95℃，10 min；95℃，15 s，40個(gè)循環(huán)；60℃，1 min)。擴(kuò)增所需引物序列如下：CaMKⅡ F：AGCCTGAGAATCTGTTGC，R：TTCCCGTATGGGTCCTT；β-action F：CCATCTATGAGGGTTACGC，R:TTTAATGTCACGCACGATTTC。

1.8 Western Blot檢測大鼠海馬組織CaMKⅡ和p-CaMKⅡ蛋白含量

取出海馬組織解凍并稱重，取0.1 g組織放置于1.5 mL EP管中，冰上充分剪碎并研磨，加入1 mL蛋白裂解液，使其與組織充分混勻，冰上靜置30 min。12000 rpm，4℃離心10 min。取上清至于新的1.5 mL EP管中，加入2×SDS 100℃變性5 min。再依據(jù)所測的蛋白濃度定量后進(jìn)行凝膠電泳，蛋白上樣量為50 μg/孔，半干轉(zhuǎn)(25 V，1.0 mA，30 min)，5%的脫脂奶粉配合TBST溶液封閉1 h，一抗孵育(pCaMKⅡ、CaMKⅡ兔抗鼠多克隆抗體，1∶800稀釋)，4℃過夜，TBST 3×10 min，二抗孵育1 h(1∶3 000稀釋)，TBST 3×10 min。配置ECL化學(xué)發(fā)光液，應(yīng)用全自動(dòng)可見光凝膠成像分析系統(tǒng)曝光。

1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 成模評(píng)價(jià)

2.1.1 大鼠敞箱實(shí)驗(yàn)爬起次數(shù) 如表1所示，與正常組相比，抑郁模型組大鼠爬起次數(shù)明顯減少(P<0.05)；與抑郁模型組相比，艾灸預(yù)防組、氟西汀預(yù)防組、艾灸治療組、氟西汀治療組大鼠爬起次數(shù)均明顯增多(P<0.05)；與艾灸預(yù)防組相比，艾灸治療組大鼠爬起次數(shù)明顯減低(P<0.05)。

表1 艾灸對(duì)各組大鼠爬起次數(shù)與糖水偏好的影響

注：與正常組比較，*P<0.05；與抑郁模型組比較，#P<0.05；與艾灸預(yù)防組比較，△P<0.05

2.1.2 大鼠糖水偏好情況 如表1所示，與正常組相比，抑郁模型組大鼠糖水偏好程度明顯減少(P<0.05)；與抑郁模型組相比，艾灸預(yù)防組，氟西汀預(yù)防組，艾灸治療組，氟西汀治療組糖水偏好程度均明顯增多(P<0.05)；與艾灸預(yù)防組相比，艾灸治療組大鼠糖水偏好程度明顯降低(P<0.05)。

2.2 大鼠海馬組織CaMKⅡ mRNA表達(dá)

如表2所示，與正常組相比，抑郁模型組大鼠CaMKⅡ mRNA表達(dá)明顯降低(P<0.05)；與抑郁模型組相比，艾灸預(yù)防組、氟西汀預(yù)防組、艾灸治療組、氟西汀治療組大鼠mRNA表達(dá)均明顯增多(P<0.05)；與艾灸預(yù)防組相比，艾灸治療組大鼠mRNA表達(dá)明顯降低(P<0.05)。

表2 艾灸對(duì)各組大鼠海馬組織CaMKⅡ mRNA表達(dá)影響

注：與正常組比較，*P<0.05；與抑郁模型組比較，#P<0.05；與艾灸預(yù)防組相比，△P<0.05

2.3 大鼠海馬組織CaMKⅡ和p-CaMKⅡ蛋白含量

如圖1、表3所示，與正常組相比，抑郁模型組大鼠CaMKⅡ蛋白表達(dá)明顯降低(P<0.05)，且p-CaMKⅡ/CaMKⅡ比值明顯降低(P<0.05)，蛋白磷酸化過程被抑制；與抑郁模型組相比，艾灸預(yù)防組、氟西汀預(yù)防組、艾灸治療組、氟西汀治療組大鼠CaMKⅡ蛋白表達(dá)明顯均明顯增多(P<0.05)且p-CaMKⅡ/CaMKⅡ比值明顯增加(P<0.05)，促進(jìn)CaMKⅡ蛋白磷酸化過程；與艾灸預(yù)防組相比，艾灸治療組大鼠蛋白表達(dá)及其磷酸化比例均明顯降低(P<0.05)。

圖1 艾灸對(duì)各組大鼠海馬組織CaMKⅡ、p-CaMKⅡ蛋白表達(dá)影響

組別nCaMKⅡ/β-actinp-CaMKⅡ/CaMKⅡ正常組120.77±0.010.72±0.02抑郁模型組120.28±0.01*0.50±0.03*艾灸預(yù)防組120.98±0.03*#0.83±0.04*#氟西汀預(yù)防組120.77±0.01#△0.73±0.01#△艾灸治療組120.77±0.01#△0.69±0.01#△氟西汀治療組120.97±0.01*#0.77±0.04*#△

注：與正常組比較，*P<0.05；與抑郁模型組比較，#P<0.05；與艾灸預(yù)防組比較，△P<0.05

3 討論

抑郁癥病名屬于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)名詞，歸屬于中醫(yī)的“郁病”“百合病”等范疇內(nèi)，病位在腦，又與肝、心、脾等多個(gè)臟腑密切相關(guān)，情志過及為此病發(fā)病的主要病因，情緒的變化最易使氣機(jī)不暢，肝失疏泄，進(jìn)而使肝氣郁結(jié)，肝郁或久病久勞久慮多傷及脾臟，致使氣血生化乏源引發(fā)疾病的發(fā)生[4]，本研究采用肝郁脾虛模型大鼠，采用艾灸疏肝解郁療法進(jìn)行預(yù)防治療。擬部分闡釋疏肝健脾法指導(dǎo)艾灸選穴對(duì)肝郁脾虛型抑郁大鼠作用機(jī)制。百會(huì)位于巔頂，內(nèi)通于腦為手足三陽經(jīng)與督脈及足厥陰肝經(jīng)之會(huì)，位居頭之巔頂，猶天之極星居北，為百脈聚會(huì)之處，可調(diào)補(bǔ)中氣、健腦寧神，是寧心調(diào)神之要穴。太沖穴為足厥陰肝經(jīng)的腧穴且為肝經(jīng)原穴，“五臟有疾，當(dāng)取之十二原”，同時(shí)太沖穴為肝經(jīng)氣血流注的部位，艾灸此穴能起到調(diào)整肝經(jīng)氣血、疏肝解郁的目的。足三里為胃之下合穴，下合穴是六腑氣血匯集于下肢陽經(jīng)的穴位，它反映了手足三陽經(jīng)之間經(jīng)脈之氣的密切聯(lián)系。唐朝孫思邈從預(yù)防醫(yī)學(xué)思想出發(fā)，首先提出“足三里保健灸”，又稱“長壽灸”。取足三里穴，可以調(diào)理脾胃補(bǔ)中益氣、扶正祛邪。肝俞為肝經(jīng)的背俞穴，背俞穴主要治療對(duì)應(yīng)臟腑經(jīng)絡(luò)相聯(lián)系的組織器官疾患，五臟六腑之氣輸注于腰背部的俞穴，故肝俞穴是治療肝膽疾患的要穴臨床治療抑郁癥常選此穴[5]。諸穴合用，故而能夠起到瀉肝補(bǔ)脾、養(yǎng)心健腦安神、調(diào)暢情志之功。且選用艾灸療法消除了可能由針刺帶來的疼痛感,會(huì)有更好的臨床依從性。

CaMKⅡ是一種在腦組織尤其是海馬區(qū)內(nèi)高度表達(dá)的蛋白酶，在神經(jīng)可塑性及記憶形成中具有重要的作用。CaMKⅡ是突觸后致密物的重要組成部分之一，占其蛋白總量約20%～30%，在信息傳遞中起關(guān)鍵性作用。同時(shí)CaMKⅡ是CaM通路中重要的調(diào)控指標(biāo)，CaM通路對(duì)治療抑郁癥及預(yù)防抑郁癥發(fā)生的發(fā)病機(jī)制起到重要作用，CaMK磷酸化可以進(jìn)一步活化谷氨酸受體、活化其他離子通道，從而改變神經(jīng)元的興奮性?；罨掠蔚腃REB以調(diào)節(jié)某些蛋白的合成，改變神經(jīng)元的形態(tài)、突觸的數(shù)量及結(jié)構(gòu)。在突觸可塑性和學(xué)習(xí)記憶中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[6-7]。有研究證實(shí)，神經(jīng)激肽Ⅰ受體基因敲除小鼠可以顯示出類似于動(dòng)物長期用抗抑郁劑治療后的行為反應(yīng)，在其前額皮質(zhì)、海馬和紋狀體中均可見到明顯的CaMKⅡ磷酸化反應(yīng)[8]。對(duì)接受治療的重度抑郁癥患者的單核苷酸多態(tài)性基因型分析及基因-環(huán)境交互作用分析發(fā)現(xiàn)，CaMKⅡ磷酸化是治療藥物產(chǎn)生抗抑郁作用的重要作用機(jī)制之一[9]。

本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，艾灸無論在治療肝郁脾虛型抑郁癥還是預(yù)防抑郁癥的發(fā)生發(fā)展過程中均具有明顯的作用。其預(yù)防及治療機(jī)制可能是通過激活大鼠海馬組織CaMKⅡ基因表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)CaMKⅡ蛋白磷酸化，最終達(dá)到預(yù)防及治療抑郁證的作用。

艾灸防病保健作用在古代文獻(xiàn)中多有記載，是中醫(yī)“治未病”常用方法之一。目前，在“治未病”思想指導(dǎo)下的艾灸應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域方面已展現(xiàn)出明顯的效果。防病重于治病。在“治未病”思想指導(dǎo)下是用艾灸合理選穴，將理論與實(shí)際相結(jié)合，則能充分發(fā)揮艾灸的預(yù)防與治療作用。實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，艾灸預(yù)防抑郁癥的發(fā)生發(fā)展過程比艾灸直接治療抑郁癥具有更確切的效果，本實(shí)驗(yàn)研究部分闡釋了艾灸現(xiàn)代作用機(jī)理，也為臨床工作者預(yù)防及治療抑郁癥提供了新的診療思路。

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[4] 劉慶憲，馬曉玲.抑郁癥相關(guān)情志疾病論析[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2010(4):866-867

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MoxibustionInterventiononHippocampalCaMKIIExpressioninDepressionRatswithLiver-qiStagnationandSpleen-qiDeficiency

ZHANG Miao, LIU Hui-hui, DONG Bao-qiang, LI Rui-jie, ZHANG Xiao-qing△

(LiaoningUniversityofTCM,Shenyang110847,China)

Objective：To investigate the effect of moxibustion on calmodulin kinase II (CaMK II) of the calmodulin signaling pathway in the hippocampus of rats with depression, and to explain the mechanism of moxibustion treatment for depression of liver-qi stagnation and spleen-qi deficiency.Methods72 Wistar rats(male, 150±20 g) were randomly divided into the blank control group(group A), the depression model group(group B), the moxibustion prevention group(group C), the Fluoxetine prevention group(group D), the moxibustion treatment group(group E) and the Fluoxetine treatment group(group F), with 12 rats in each group. The rats were fed adaptively for one week before modeling, group C and group D were given preventive treatment one hour started from 7th to 18th day; group E and group F were intervened from 19th to 31rd day after modeling. CaMK II expression of the hippocampus was detected by qPCR, and the expressions of CaMK II and its phosphorylated protein were detected with WB method.ResultsCompared to group A, expressions of CaMK II and its protein phosphorylation were significantly decreased in group B; they were greatly increased in group C, group D, group E, and group F after intervention; the levels of CaMK II and its protein phosphorylation were obviously lower in group E than those in group C.ConclusionMoxibustion can specifically increase the expression of CaMK II of hippocampus in rats with liver-qi stagnation and spleen-qi deficiency, and promote the phosphorylation of CaMK II protein, which plays a significant role in the treatment and delaying the development of depression, and preventive treatment of moxibustion has an obvious advantage in the prevention of depression under the guidance of “preventive treatment of disease”.

Moxibustion; Depression; Pattern of liver-qi stagnation and spleen-qi deficiency; CaMK II; Protein phosphorylation

R246.6

A

1005-0779(2017)12-0069-04

遼寧省科技廳博士啟動(dòng)基金,編號(hào):201501095。

張淼(1991- )，女，2015級(jí)針灸推拿專業(yè)碩士研究生。

△

張小卿(1979- )，女，副教授，碩士研究生導(dǎo)師,主要從事針灸機(jī)理研究。

2017-07-22