艾麗雅 楊利娟 劉俊彤 敖其爾 賽音朝克圖
[摘要] 目的 觀察蒙醫(yī)不同針刺法對(duì)抑郁大鼠前額葉神經(jīng)遞質(zhì)及蛋白激酶(PKA)活性、環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB)磷酸化和腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)表達(dá),探究蒙醫(yī)不同針法的抗抑郁作用機(jī)制。 方法 將40只雄性Sprague-Dawley大鼠按照隨機(jī)數(shù)字表法分為空白組、模型組、蒙醫(yī)銀針組、蒙醫(yī)三根平衡針組和藥物組,每組8只。除空白組外其他組大鼠孤養(yǎng)并給予不可預(yù)知的7種不同的應(yīng)激刺激28 d。其中空白組每籠飼養(yǎng)4只,正常飲水?dāng)z食,不給任何刺激;模型組不給予任何治療;蒙醫(yī)銀針組于每日接受應(yīng)激刺激前1 h,進(jìn)行蒙醫(yī)銀針刺激巴達(dá)干穴、心穴和黑白際穴;蒙醫(yī)三根平衡針組的針刺和選穴同蒙醫(yī)銀針組,但每日選取1個(gè)穴位給予溫針刺激;藥物組于每日進(jìn)行應(yīng)激刺激前1 h,將鹽酸氟西汀以0.9%氯化鈉溶液配制成1 mg/mL,按照2 mg/kg體重,灌胃給藥。28 d后斷頭,取大鼠前額葉,采用酶聯(lián)免疫吸附法和Western blot法檢測(cè)5-羥色胺(5-HT)、去甲腎上腺素(NE)、多巴胺(DA)含量,PKA活性,CREB磷酸化和BDNF表達(dá)水平。 結(jié)果 與空白組比較,造模28 d后模型組大鼠前額葉5-HT、NE、DA含量顯著降低(P < 0.01),PKA活性、CREB和BDNF表達(dá)水平也明顯下降(P < 0.05)。與模型組比較,蒙醫(yī)三根平衡針組、藥物組大鼠前額葉NE、DA和5-HT的含量明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05),蒙醫(yī)銀針組大鼠前額葉DA和5-HT的含量明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。與模型組比較,蒙醫(yī)銀針組、蒙醫(yī)三根平衡針組和藥物組大鼠前額PKA活性、CREB和BDNF表達(dá)水平顯著升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。 結(jié)論 蒙醫(yī)不同針法能有效提高5-HT、NE、DA含量、PKA活性及CREB-BDNF的表達(dá),提示蒙醫(yī)不同針法均有抗抑郁作用。
[關(guān)鍵詞] 蒙醫(yī);針刺;抑郁癥;單胺類神經(jīng)遞質(zhì);PKA/CREB/BDNF通路
[中圖分類號(hào)] R749.4;R245? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-7210(2019)03(b)-0009-05
抑郁癥是以持續(xù)的情緒低落為主要特征的精神障礙。目前對(duì)于抑郁癥的發(fā)病機(jī)制尚不完全明了。很多研究數(shù)據(jù)顯示,單胺類神經(jīng)遞質(zhì)在腦內(nèi)的含量水平與抑郁癥的發(fā)病密切相關(guān)[1-2]。腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)參與促進(jìn)神經(jīng)元發(fā)育、分化、再生等一系列生物學(xué)效應(yīng)[3]。在抑郁動(dòng)物模型中,大腦海馬和前額葉皮質(zhì)內(nèi)環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB)和BDNF表達(dá)異常[4]。而且抑郁癥患者BDNF水平與漢密爾頓抑郁量表(HAMD)得分呈負(fù)相關(guān)[5]。BDNF能促進(jìn)5-羥色胺(5-HT)、多巴胺(DA)能神經(jīng)元的再生和發(fā)芽,促進(jìn)前額葉、海馬神經(jīng)元的生成[6]。因此,本研究觀察蒙醫(yī)不同針刺法對(duì)抑郁模型大鼠前額葉蛋白激酶A(PKA)活性、CREB磷酸化、BDNF表達(dá)及5-HT、去甲腎上腺素(NE)、DA含量的影響,探究蒙醫(yī)不同針法的抗抑郁作用機(jī)制,同時(shí)可進(jìn)一步闡釋PKA/CREB/BDNF信號(hào)通路在抑郁癥發(fā)病機(jī)制中的影響。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組
選取清潔級(jí)Sprague-Dawley雄性大鼠40只,1.5~2.0月齡,體重(220±10)g,北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司提供,合格證號(hào):SYXX(京)2012-0001,于北京中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心飼養(yǎng),所有實(shí)驗(yàn)均在屏障系統(tǒng)下進(jìn)行。大鼠可自由進(jìn)水和進(jìn)食以適應(yīng)環(huán)境,飼養(yǎng)7 d,而后測(cè)量體重,同時(shí)采用開野試驗(yàn)、糖水試驗(yàn)等進(jìn)行行為學(xué)檢測(cè),通過開野試驗(yàn)剔除過于活躍和安靜的大鼠,留下適合條件的40只大鼠,并將其按照隨機(jī)數(shù)字表法分為五組(空白組、模型組、蒙醫(yī)銀針組、蒙醫(yī)三根平衡針組和藥物組),每組8只。
1.2 儀器與試劑
1.2.1 儀器? 電泳儀(美國(guó)Bio-Rad公司);水平脫色搖床(江蘇其林貝爾公司);ABI7500熒光定量PCR(Applied Biosystems公司);蒙醫(yī)RZ-Ⅰ型電熱銀針治療儀(內(nèi)蒙古元陽中蒙醫(yī)科技開發(fā)有限公司);溫冷凍離心機(jī)及MultiSkan3酶標(biāo)儀均購于美國(guó)Thermo公司。
1.2.2 試劑? 鹽酸氟西汀膠囊(百憂解,20 mg×28粒,禮來蘇州制藥有限公司);5-HT(美國(guó)Sigma公司,批號(hào):114K7028);DA、NE(中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào):100070-201006、100169-21103);CREB抗體(美國(guó)CST公司);BDNF抗體(美國(guó)Santa公司);山羊抗兔IgG和山羊抗小鼠IgG(北京天德悅公司);β-actin鼠單抗(美國(guó)Immunoway公司)。
1.3 造模與干預(yù)方法
1.3.1 造模方法? 依照文獻(xiàn)[7-8],造模大鼠全部孤養(yǎng),并且在28 d內(nèi)隨機(jī)進(jìn)行4℃冷水游泳5 min、晝夜顛倒24 h、禁食24 h、禁水24 h、夾尾3 min、水平搖晃30 min、潮濕環(huán)境24 h等7種不同應(yīng)激刺激。每天進(jìn)行1種刺激,但同一種刺激不可連續(xù)重復(fù)出現(xiàn),每種刺激最少可進(jìn)行3次。經(jīng)過28 d造模后通過行為學(xué)(開野試驗(yàn)、糖水試驗(yàn))及體重檢測(cè)證明慢性應(yīng)激抑郁模型大鼠造模成功。
1.3.2 干預(yù)方法? 空白組大鼠合籠飼養(yǎng),其他各組大鼠均孤養(yǎng)。空白組:正常飲水?dāng)z食,不給予任何刺激。模型組:接受7種不同的應(yīng)激刺激。蒙醫(yī)銀針組:每天接受應(yīng)激刺激前1 h,進(jìn)行蒙醫(yī)銀針(銀針長(zhǎng)度3 cm、直徑0.65 mm)刺激巴達(dá)干穴、心穴、黑白際穴。每次留針時(shí)間為20 min,并且針刺時(shí)巴達(dá)干穴、心穴針尖向上斜刺0.8 cm,黑白際穴針尖向下斜刺0.8 cm。蒙醫(yī)三根平衡針組:針刺和選穴同蒙醫(yī)銀針組,但每日取1個(gè)穴位,并且針柄連接蒙醫(yī)RZ-Ⅰ型電熱銀針治療儀加溫刺激(溫度40~42℃),每次加溫20 min。以第1天巴達(dá)干穴、第2天心穴、第3天黑白際穴為加溫循序依次循環(huán)刺激。藥物組:在每天接受應(yīng)激刺激前1 h,把鹽酸氟西?。ò賾n解)以0.9%氯化鈉溶液配制成1 mg/mL,按2 mg/kg體重灌胃給藥。每組干預(yù)方法都進(jìn)行28 d。注:巴達(dá)干穴位于第三胸椎下凹正中,心穴位于第7胸椎下凹正中,黑白際穴位于前正中線,兩乳正中的心窩處。
1.4 觀察指標(biāo)
行為學(xué)檢測(cè)全部完成后對(duì)大鼠進(jìn)行開胸腔,暴露心臟,先用0.9%氯化鈉溶液灌流10 min,而后用4%甲醛急灌10 min,慢灌20 min。斷頭取腦,除去顱骨,在冰袋上迅速取出海馬,取下額葉,稱重,放置速凍管,液氮速凍,并保存于-80℃超低溫冰箱待測(cè)。上述操作均在冰盤上3 min內(nèi)完成。利用酶聯(lián)免疫吸附法按照試劑盒操作說明測(cè)試前額葉5-HT、DA、NE表達(dá)水平,利用Western blot法檢測(cè)PKA活性、CREB和BDNF表達(dá)水平。用BCA法提取組織蛋白,以β-actin(分子量為42 kD)作為內(nèi)參照,用Total Lab Quant軟件圖像分析。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù),所有檢測(cè)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示。若各組數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布,且數(shù)據(jù)方差齊,則采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn);若數(shù)據(jù)非正態(tài)分布或方差不齊,可采用非參數(shù)檢驗(yàn)。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 蒙醫(yī)不同針法對(duì)抑郁大鼠前額葉皮質(zhì)5-HT、DA、NE含量的影響
與空白組比較,模型組大鼠前額葉NE、DA和5-HT含量顯著降低(P < 0.01);與模型組比較,蒙醫(yī)三根平衡針組、藥物組大鼠前額葉NE、DA和5-HT的含量明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05);與模型組比較,蒙醫(yī)銀針組大鼠前額葉DA和5-HT的含量明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。見表1。
2.2 各組大鼠前額葉PKA活性、CREB和BDNF表達(dá)水平比較
2.2.1 蒙醫(yī)不同針法對(duì)抑郁大鼠前額葉PKA活性的影響? Western blot結(jié)果顯示,與空白組比較,模型大鼠前額葉PKA活性明顯降低(P < 0.01);與模型組比較,蒙醫(yī)銀針組、蒙醫(yī)三根平衡針組、藥物組大鼠前額葉PKA活性顯著升高(P < 0.05)。
2.2.2 蒙醫(yī)不同針法對(duì)大鼠前額葉CREB和BDNF表達(dá)的影響? Western blot檢測(cè)顯示,與空白組比較,模型組大鼠前額葉CREB和BDNF表達(dá)降低(P < 0.01);與模型組比較,蒙醫(yī)銀針組、蒙醫(yī)三根平衡針組、藥物組大鼠前額葉CREB和BDNF表達(dá)上升(P < 0.05)。
3 討論
慢性不可預(yù)知應(yīng)激模型是抗抑郁藥物評(píng)價(jià)應(yīng)用最廣泛的模型。在前期研究工作中發(fā)現(xiàn),給予慢性應(yīng)激刺激后模型組大鼠活動(dòng)減少,探索興趣降低[9],證明造模成功。
單胺類神經(jīng)遞質(zhì)失衡假說在抑郁癥治療和發(fā)病機(jī)制研究中起重要作用[10]。本研究結(jié)果顯示,與空白組比較,模型組大鼠額葉5-HT、NE、DA含量明顯降低(P < 0.01),蒙醫(yī)不同針刺法均能提高抑郁大鼠額葉5-HT、NE、DA含量。證實(shí)了腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)失衡與抑郁發(fā)生密切相關(guān)的假說。多項(xiàng)研究顯示,CREB-BDNF通路廣泛參與抑郁癥的發(fā)生。CREB是一種轉(zhuǎn)錄因子,其在蛋白家族激活后主要的功能是調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄[11-12]。cAMP通過PKA使其下游靶標(biāo)CREB的Ser133點(diǎn)位發(fā)生磷酸化[13],磷酸化的CREB與細(xì)胞核內(nèi)的環(huán)磷酸腺苷反應(yīng)元件結(jié)合因子特異性結(jié)合后誘導(dǎo)相應(yīng)的基因表達(dá)[14]。BDNF是CREB的經(jīng)典下游靶基因[15],cAMP通過激活PKA,使CREB磷酸化,從而促進(jìn)BDNF基因表達(dá)[16-17]。抑郁癥患者海馬、前額葉和血清BDNF含量明顯下降,給予抗抑郁藥物治療能夠增加BDNF的表達(dá)[18-19]。
本研究結(jié)果顯示,給予慢性應(yīng)激刺激28 d后PKA活性及CREB和BDNF表達(dá)明顯下降。蒙醫(yī)銀針組、蒙醫(yī)三根平衡針組和藥物組的PKA活性及CREB和BDNF表達(dá)水平均高于模型組。提示慢性應(yīng)激抑制PKA活性及CREB和BDNF的表達(dá),抗抑郁治療能夠改善PKA活性以及CREB和BDNF的表達(dá)。提示蒙醫(yī)不同的抗抑郁針刺法均對(duì)PKA的激活、CREB和BDNF基因表達(dá)具有明顯的促進(jìn)作用。
研究表明,5-HT神經(jīng)傳遞和BDNF水平都可以增加抑郁易感性[20]。BDNF能促使5-HT神經(jīng)元的存活以及分化,5-HT轉(zhuǎn)運(yùn)也可刺激BDNF的表達(dá)[21]。但是由于促進(jìn)5-HT/NE/DA膜轉(zhuǎn)運(yùn)途徑的相關(guān)調(diào)控分子比較復(fù)雜,而且抑郁的發(fā)生依賴于基因、心理、環(huán)境等多種復(fù)雜因素的交互作用,而不是單一、簡(jiǎn)單清晰的發(fā)病機(jī)制,BDNF以外的其他基因也有可能參與調(diào)節(jié)5-HT系統(tǒng)的失衡。故5-HT/NE/DA系統(tǒng)和BDNF信號(hào)通路對(duì)抑郁癥的調(diào)節(jié)作用和生理功能所產(chǎn)生的影響仍待進(jìn)一步研究。
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(收稿日期:2018-08-15? 本文編輯:張瑜杰)