基于“四時五藏陰陽”理論探討日食對大鼠和小鼠下丘腦單胺類神經(jīng)遞質(zhì)分泌的影響

畢晉 劉曉燕 王志飛 郭霞珍

摘要目的：利用日全食這一特殊的自然條件，根據(jù)“四時五藏陰陽”理論，研究日食對大鼠和小鼠下丘腦單胺類神經(jīng)遞質(zhì)分泌的影響。方法：在日食前、日食中以及日食后取大鼠和小鼠下丘腦組織。利用高效液相法測定大鼠和小鼠下丘腦中單胺類遞質(zhì)的含量。結(jié)果：與日食前組、日食中組比較，日食后組大鼠和小鼠下丘腦中5HIAA含量顯著減少（P<001），5HT含量顯著減少（P<001）。結(jié)論：單胺類神經(jīng)遞質(zhì)對日食產(chǎn)生的光照等變化反應(yīng)靈敏，在日食條件下，下丘腦的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)含量有顯著性變化，說明中醫(yī)學(xué)“四時五藏陰陽”和“天人相應(yīng)”理論具有科學(xué)的內(nèi)涵。

關(guān)鍵詞四時五藏陰陽；日食；天人相應(yīng)；下丘腦；單胺類神經(jīng)遞質(zhì)

Effect of Solar Eclipse on the Secretion of Monoamine Neurotransmitters in Rat′s Hypothalamus

Bi Jin1， Liu Xiaoyan1， Wan Zhifei2， Guo Xiazhen1

（1 Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100029， China； 2 Institute of Basic Research

in Clinical Medicine， China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700， China）

AbstractObjective：To study the effects of changes in light conditions on the secretion of monoamine neurotransmitters in the hypothalamus of rats by using the special natural conditions of total solar eclipse according to the “yinyang of the four seasons and the five viscera” theory. Methods：Rat hypothalamus was taken before， during， and after solar eclipse. The content of monoamine neurotransmitters in rat hypothalamus was determined by HPLC. Results：Compared with the preeclipse group and the eclipse group， the content of 5HIAA in the hypothalamus decreased significantly （P<001）， and 5HT decreased significantly （P<001）. Conclusion：Monoamine neurotransmitters are sensitive to changes in the light environment. Under light sudden changes， the monoamine neurotransmitter content of the hypothalamus has a significant change.

Key WordsYinyang of the four seasons and the five viscera； Eclipse； Correspondence betwen man and nature； Hypothalamus； Monoamine neurotransmitters

中圖分類號：R221；R2231+1文獻標(biāo)識碼：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2018.05.004

地球上萬事萬物都會受到外界環(huán)境的影響，其中天象的變化對于機體的影響非常重要。《素問·五運行大論》曰：“夫變化之用，天垂象，地成形，七曜緯虛，五行麗地。地者，所以載生成之形類也”。形象地說明了這一點。四季輪轉(zhuǎn)、日夜交替都會對于機體產(chǎn)生影響，而這些現(xiàn)象產(chǎn)生的根本原因是天體的運動變化，中醫(yī)理論中非常重要的五運六氣學(xué)說的產(chǎn)生就有著非常深刻的天文學(xué)背景[1]。人體內(nèi)環(huán)境是始終處于一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)的，當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生改變時，人體通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)來維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究認為，神經(jīng)內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)維持機制有著密切的關(guān)系。在此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，下丘腦作為腦內(nèi)重要組織結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)著人體內(nèi)臟的活動和內(nèi)分泌活動。單胺類遞質(zhì)作為下丘腦中重要的化學(xué)信使在神經(jīng)調(diào)節(jié)的過程中起到非常重要的作用。日食是一種特殊的天文現(xiàn)象，它的發(fā)生對地球的主要影響表現(xiàn)為太陽光照射度的改變，依據(jù)“四時五藏陰陽”理論天人一體的觀點，對于機體的功能也必然會產(chǎn)生一定的影響。從2008年開始中國進入“日食年”，每年都會有日食出現(xiàn)，2009年更是出現(xiàn)了難得一見的日全食。本團隊抓住了2009年日全食難得的機遇，當(dāng)時采集了相關(guān)的樣本，擬對日全食過程中單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的變化進行研究，旨在通過研究日食對于機體產(chǎn)生的影響，從而揭示天體運動對機體影響的科學(xué)內(nèi)涵。

1材料與方法

11材料

111動物實驗用清潔級雄性SD大鼠18只，體重（200±20）g，雄性ICR小鼠18只，體重（20±5）g，購于北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司。動物合格證號：SCXK（京）20090007。飼料由北京維通利華實驗動物中心提供的普通鼠全價顆粒飼料。

112試劑與儀器辛烷磺酸鈉（批號：J06T019）；氯化鉀（批號：J23R026）；乙二胺四乙酸鈉（批號：G05R019）；磷酸二氫鈉（批號：20071114），以上試劑均Alfa Aesar進口分析純；色譜級甲醇（Fisher）；磷酸（批號：20090412），高氯酸（批號：20091111）為國產(chǎn)分析純；水為超純水。

DA（批號：06426ED）；DOPAC（批號：1364209）；5HT（批號：028K5152）；5HIAA（批號：1413645），內(nèi)標(biāo)：DHBA（批號：04429MO），標(biāo)準(zhǔn)品（美國Sigma公司）。

Agilent 1100LC型色譜儀（美國安捷倫科技有限公司）；DECADEⅡSDC型電化學(xué)檢測器（荷蘭ANTEC公司）；Biofuge Stratos低溫高速離心機（德國HERAEUS）；VCX130型超聲破碎儀（美國SONICS）。

12方法

121分組SPF級雄性SD大鼠，適應(yīng)性喂養(yǎng)1 d，隨機分為日食前大鼠組、日食中大鼠組、日食后大鼠組，每組6只。SPF級雄性ICR小鼠，適應(yīng)性喂養(yǎng)1 d，隨機分為日食前小鼠組、日食中小鼠組、日食后小鼠組，每組6只。6組動物均喂養(yǎng)在自然光照的條件下，6組動物所處的環(huán)境完全一致（自然光照，普通飼料喂養(yǎng)，自由飲水）。

122取材根據(jù)氣象局的預(yù)測，日食發(fā)生時間2009年7月22日。日食前1 h取日食組大鼠和小鼠的下丘腦組織，在日食發(fā)生的時刻取日食組大鼠和小鼠下丘腦組織，在日食后1 h取日食后組大鼠和小鼠的下丘腦組織。取材前，各組大鼠和小鼠禁食不禁水，使用10%水合氯醛溶液麻醉，由于日食時間較短，直接斷頭處理，將頭部置于冰上，將大鼠和小鼠頭骨打開，取下丘腦組織，稱重后分裝于凍存管中，保存于液氮中，-80 ℃冰箱待檢。

123檢測指標(biāo)與方法大鼠和小鼠下丘腦單胺類遞質(zhì)：DOPC、DA、5HIAA以及5HT的水平測定：根據(jù)下丘腦的質(zhì)量，加入含有15% DHBA的裂解液（下丘腦質(zhì)量×5 000）（內(nèi)含0001 g/mL半胱氨酸，16%高氯酸，000018 g/mL乙二胺四乙酸二鈉），冰浴中超聲勻漿，離心條件：4 ℃，14 000 r/min，離心30 min，取上清用于測定單胺類遞質(zhì)含量。采用高效液相色譜電化學(xué)檢測器系統(tǒng)（HPLCECD）進行測定，色譜條件為：色譜柱46 mm×50，Diamonsil C185u；流動相為10%甲醇（138 g/L磷酸二氫鈉，160 mg/L辛烷磺酸鈉，10 mg/L乙二胺四乙酸二鈉，Ph值為3），流速為1 mL/min，3，4二羥芐胺為內(nèi)標(biāo)物，樣品中各主要組分用內(nèi)標(biāo)法進行定量。

13統(tǒng)計學(xué)方法所有數(shù)據(jù)采用SPSS 220統(tǒng)計軟件包進行分析。計量資料用均值±標(biāo)準(zhǔn)（±s）表示。符合正態(tài)分布且方差齊采用單因素方差分析（One way ANOVA），組間比較采用LSD，若數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布或者方差不齊采用Dunnett′s T3。以P<005為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

21光照變化前后大鼠下丘腦DOPC、DA含量變化結(jié)果顯示；與日食前組比較，日食中組大鼠下丘腦中DA的含量有降低的趨勢，而日食后組大鼠下丘腦中DA含量較日食前組和日食中組含量增多。日食前、中、后3個階段大鼠下丘腦中DOPC的含量呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，而且日食后組大鼠下丘腦中DOPC含量較日食前組有明顯增多的趨勢。

22光照變化前后大鼠下丘腦5HT、5HIAA含量的變化結(jié)果顯示；日食中組大鼠下丘腦中5HT的含量有降低的趨勢。日食后組大鼠下丘腦中5HT含量較日食前組和日食中組顯著減少，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<001）。日食中組大鼠下丘腦中5HIAA的含量有降低的趨勢。日食后組大鼠下丘腦中5HIAA含量較日食前組和日食中組顯著減少，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<001）。

表2各組大鼠下丘腦內(nèi)5HT和5HTAA含量（±s，n=6）組別5HT（ng/g）5HIAA（ng/g）日食前組8791±50714371±372日食中組6327±35312764±642日食后組2452±326**4793±258**注：與日食前和日食中組比較，**P<001

23光照變化前后小鼠下丘腦DOPC、DA含量變化結(jié)果顯示；與日食前組比較，日食中組小鼠下丘腦中DA的含量有降低的趨勢，而日食后組小鼠下丘腦中DA含量較日食前組和日食中組含量增多。日食前、中、后3個階段小鼠下丘腦中DOPC的含量呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢，日食后基本回到日食前的水平。

表3各組小鼠下丘腦內(nèi)DA和DOPC含量（±s，n=6）組別DA（ng/g）DOPAC（ng/g）日食前組75719±130122082±516日食中組72782±77120100±485日食后組87335±101821789±447

24光照變化前后小鼠下丘腦5HT、5HIAA含量的變化結(jié)果顯示；日食中組小鼠下丘腦中5HT的含量較日食前組顯著降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<001）。日食后組小鼠下丘腦中5HT含量較日食前組顯著減少，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<001）；日食中組大鼠下丘腦中5HIAA含量較日食前組顯著降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<001）；日食后組較日食組有降低趨勢。日食中組小鼠下丘腦中5HIAA的含量較日食前組顯著降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<001）；日食后組大鼠下丘腦中5HIAA含量較日食前組顯著減少，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<001），日食后組較日食組有降低趨勢。

3討論

天體運轉(zhuǎn)有固定的運轉(zhuǎn)模式，可以在自然界中形成晝夜、季節(jié)等節(jié)律，地球上萬事萬物都遵循這些規(guī)律以生存繁衍。《素問·天元紀(jì)大論》明確的闡明了這一點“太虛寥廓，肇基化元，萬物資始，五運終天，布氣真靈，總統(tǒng)坤元，九星懸朗，七曜周旋，曰陰曰陽，曰柔曰剛，幽顯既位，寒暑弛張，生生化化，品物咸章”。宇宙天體的運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的各種變化可以形成非常復(fù)雜的周期節(jié)律，例如由太陽、月球和地球三者的運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的日節(jié)律、月節(jié)律以及四時節(jié)律等變化。從中醫(yī)學(xué)角度，這些規(guī)律反應(yīng)的是陰陽消長平衡的節(jié)律。太陽、地球和月亮之間的位置關(guān)系變化，使作用在地球上的光照、引力和輻射等因素發(fā)生改變，從而形成不同的節(jié)律變化。中醫(yī)學(xué)認為人體與自然界共振協(xié)調(diào)，為順應(yīng)自然氣候的變化，機體也會不斷調(diào)整自身陰陽平衡，在每個季節(jié)都會有一個相應(yīng)的臟器與之對應(yīng)，稱之為“五臟應(yīng)時”，是從時間角度認識臟腑本質(zhì)的一種方法[2]。隨著四季輪轉(zhuǎn)交替，陰陽消長平衡，機體也會隨著外界環(huán)境的變換而調(diào)整自身的狀態(tài)，以適應(yīng)外界的改變，此稱為“天人相應(yīng)”，這種從時間、天象等外部環(huán)境入手研究臟腑生理病理功能的理論稱之為“四時五藏陰陽”理論[3]。

最常見的自然光照變化是太陽東升西落而產(chǎn)生的晝夜交替，機體內(nèi)陰陽二氣的多少變化與光照的改變是一致的，對于一天而言，機體內(nèi)部隨著外部光照的變化會出現(xiàn)陰陽消長的變化，人體內(nèi)睡眠與臟腑陰陽的平衡密切相關(guān)[4]。內(nèi)環(huán)境隨著外環(huán)境而變化。內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)即人體內(nèi)部環(huán)境始終處于一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。這種內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定和中醫(yī)學(xué)表述的人體陰陽的平衡是一致的[5]。當(dāng)外界的環(huán)境發(fā)生變化的時候，機體就會啟動相應(yīng)的調(diào)節(jié)機制來適應(yīng)這種改變。

月相反映的是日地月三者之間的位置關(guān)系，由于三者的運轉(zhuǎn)在地球上會看到月亮陰晴圓缺的變化，這種變化對于人體會產(chǎn)生明顯的影響，稱之為月節(jié)律。其中受月節(jié)律影響最明顯的是女生的生理周期變化[6]。隨著月光強弱的變化，月球引力和磁場也會出現(xiàn)強弱的改變，對于機體產(chǎn)生會的影響也會不同，人體睡眠也與此有很大關(guān)系[7]。月相可以影響人體內(nèi)分泌調(diào)節(jié)從而影響人體。

在宇宙中除了日地月三者之間位置變化對機體影響之外，其他天體的運轉(zhuǎn)或者天象變化也會對機體產(chǎn)生明顯的影響，例如《易·豐》：“日中見斗，往得疑疾”闡述的是太陽風(fēng)暴這一天象對于人體的影響，太陽黑子的變化對于人體有著非常明顯的影響，許多疾病的突然發(fā)作和太陽黑子的爆發(fā)有著密切的關(guān)系[8]。更加復(fù)雜的天體運動對機體影響的規(guī)律被總結(jié)成為中醫(yī)理論中非常重要的五運六氣學(xué)說，來預(yù)測疾病的發(fā)生和演變[9]。

天體的運動變化對于地球的事物產(chǎn)生的影響非常明顯，而這種影響是光照、輻射、磁場以及引力等共同作用的結(jié)果。日食這一特殊的天象對于地球的影響是非常明顯的。首先，日食期間光照環(huán)境會突然改變。其次，日食可以對電離層和等離子體層產(chǎn)生影響，而電離層電導(dǎo)的大小改變了全球電場[10]。第三，日食可以改變地球輻射、氣溫和相對濕度，從而引起外部環(huán)境的改變[11]。日食對于地球的影響是非常明顯的，對于這些外部環(huán)境的改變機體會產(chǎn)生相對應(yīng)的調(diào)整，本實驗從大鼠和小鼠下丘腦內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)分泌量改變的角度，探究日食引起的外界環(huán)境變化對于機體的影響。

DA是一種非常重要的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)，是用來傳遞神經(jīng)突觸間信息的一種化學(xué)物質(zhì)，具有調(diào)節(jié)機體的精神活動和加強軀體運動功能的作用[12]。大鼠和小鼠下丘腦DA含量變化趨勢基本一致，二者日食中與日食前組比較DA的含量略有減少，說明日食過程中DA分泌量出現(xiàn)減少的趨勢，在日食出現(xiàn)的時候大鼠和小鼠有運動減少、機體興奮性降低以及情緒低落的趨勢。但是二者日食后組DA及其代謝產(chǎn)物DOPAC的含量升高，但是升高的趨勢不是特別明顯。DOPAC作為多巴胺的代謝產(chǎn)物，在日食前后的分泌變化規(guī)律大體與DA基本一致。其中在機體的覺醒睡眠機制過程中DA發(fā)揮者重要的作用[13]。有實驗研究表明，睡眠剝奪會引起大鼠下丘腦中DA含量的改變，隨著睡眠剝奪時間增加，疲勞程度逐漸加重，DA含量會顯著減少，引起認知功能下降[12]。對于機體而言，睡眠規(guī)律和光照關(guān)系密切，日食是過程中光照突然消失，大鼠和小鼠下丘腦DA含量會有減少趨勢，隨著日食結(jié)束，光照再次出現(xiàn)，大鼠小鼠下丘腦中DA分泌量再次增多，至于日食后組DA和DOPAC升高的原因可能是此時光照突然出現(xiàn)，機體會有一個覺醒機制的啟動，所以DA和DOPAC的含量會增多。

5HT屬于抑制性的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)，腦內(nèi)5HT含量過低時可以導(dǎo)致了情緒低落、興趣減退等抑郁癥狀的出現(xiàn)。本實驗結(jié)果表明，大鼠日食中組的下丘腦中5HIAA、5HT含量比日食前組有減少趨勢，大鼠日食后組下丘腦中5HIAA、5HT含量比日食前組和日食中組顯著減少。小鼠日食中組的下丘腦中5HIAA、5HT含量比日食前組顯著減少，小鼠日食后組下丘腦中5HIAA、5HT含量比日食前組顯著減少，較日食中組有降低趨勢。可見，日食使大鼠和小鼠下丘腦中5HIAA、5HT含量減少，大鼠出現(xiàn)顯著減少是在日食后，小鼠出現(xiàn)顯著減少是在日食過程中。說明大鼠在日食的時候興奮性受到抑制，并且日食結(jié)束之后其興奮性顯著降低；而小鼠在日食的時候興奮性就有顯著降低，并且一直持續(xù)到日食結(jié)束之后。5HT在調(diào)節(jié)機體的情緒方面具有非常重要的作用，腦內(nèi)5HT含量升高可以引起焦慮，抑郁癥中的功能失調(diào)性5HT節(jié)律是抑郁癥的常見終點和生物標(biāo)志物[14]。腦內(nèi)5HT含量降低是導(dǎo)致抑郁癥產(chǎn)生的原因之一，而提高腦內(nèi)5HT和其代謝產(chǎn)物5HIAA的含量是許多抗抑郁藥物的作用機制[15]。本實驗表明，日食期間光照突然變化，可以降低大鼠的小鼠的興奮性，從而從另一個方面提示抑郁的發(fā)作規(guī)律可能與光照的變化有一定的關(guān)系。另外，5HT是與睡眠周期密切相關(guān)的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)，在睡眠覺醒調(diào)節(jié)方面起重要作用，5HT可以促進覺醒，并維持覺醒和行為興奮[16]。在覺醒狀態(tài)，5HT的分泌量最多，進入睡眠后其含量下降，在進入深度睡眠時其含量最低。可見日食過程光照突然消失，制造類似夜間的短暫效果，大鼠和小鼠的睡眠機制開啟，5HT以及5HIAA的含量顯著減少，這一機制在日食結(jié)束后一直持續(xù)。

從總體來分析，對于大鼠和小鼠而言，5HT以及其代謝產(chǎn)物5HIAA在日食過程中含量降低非常顯著，在整個日食過程中機體的情緒處于低落的狀態(tài)，運動量會降低，機體可能會進入睡眠狀態(tài)，當(dāng)具有抑制作用的神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)功能增強后，興奮性神經(jīng)遞質(zhì)DA系統(tǒng)功能反饋性上調(diào)，以協(xié)調(diào)各系統(tǒng)功能間新的平衡，但DA含量的上調(diào)明顯不足，不能拮抗5HT系統(tǒng)功能的作用，可見在日食及其結(jié)束之后的過程中起抑制性功能起主導(dǎo)作用。整個過程中，日食對于小鼠的影響更加明顯。

單胺類神經(jīng)遞質(zhì)對日食引起的環(huán)境改變有著相對靈敏的反應(yīng)，在日食及其結(jié)束以后的過程中下丘腦內(nèi)的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)含量會有明顯的變化，這些變化會影響機體的行為來適應(yīng)這種外界的改變。日食現(xiàn)象可以改變自然界的光照、磁場、溫度和引力等多種因素改變，其中光照條件的改變尤為明顯，光照適應(yīng)地球日、月、四時等節(jié)律的非常重要的因素，而這些節(jié)律對于機體產(chǎn)生的影響是“時臟陰陽”理論探討的非常重要的內(nèi)容[1718]。“時臟陰陽”理論研究方法主要是以生命節(jié)律為切入點，根據(jù)不同時點所形成的自然環(huán)境對人體臟腑生理及某些疾病季節(jié)性發(fā)病的現(xiàn)象，研究探討五臟功能活動的內(nèi)在機理，人是自然界的一個組成部分，所具有的生命活動現(xiàn)象與自然萬物是共振協(xié)調(diào)的。本實驗說明日食可以對機體產(chǎn)生明顯的影響，這與“時臟陰陽”理論內(nèi)涵相一致。

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