程 靜 章正祥 朱 紅 陳 強(qiáng) 唐毅華 侯 群 龔敏操 張偉駿
1 浙江省臺(tái)州市中心醫(yī)院 浙江 臺(tái)州 318001
2 浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院 浙江 杭州 310006
3 浙江中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院 浙江 杭州 310053
偏頭痛發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明,尤其對(duì)多巴胺D2受體如何在偏頭痛機(jī)制起作用仍然知之甚少。我們通過(guò)硝酸甘油誘導(dǎo)偏頭痛模型大鼠,預(yù)防給藥川芎-天麻和利扎曲普坦,用免疫組織化學(xué)漂片染色法檢測(cè)中腦導(dǎo)水管周?chē)屹|(zhì)(PAG)腹外側(cè)邊緣多巴胺D2受體的表達(dá),觀察偏頭痛模型大鼠三叉神經(jīng)中腦核(Vme)區(qū)域D2受體表達(dá)是否存在改變,以及川芎-天麻干預(yù)偏頭痛模型大鼠是否存在多巴胺機(jī)制改變。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:SPF級(jí)別SD雄性大鼠25只,購(gòu)自上海西普-必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,許可證號(hào):SCXK(滬)2013-0016。分籠飼養(yǎng)于浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心。
1.2 實(shí)驗(yàn)藥品及試劑:硝酸甘油注射液(20150814):北京益民藥業(yè)有限公司。苯甲酸利扎曲普坦(160403):湖北歐立制藥有限公司。川芎配方顆粒(1603061)和天麻配方顆粒(1602112)均來(lái)自江陰天江藥業(yè)有限公司。兔抗大鼠D2多克隆抗體(GR153272-17):德國(guó)calbiochem公司。
1.3 實(shí)驗(yàn)器材及主要儀器設(shè)備:超純水儀D11931:美國(guó)BARNSTEAD公司。冰凍切片機(jī)HM550 VPD:美國(guó)Thermo SCIENTIFIC公司。-80℃超低溫冰箱702:美國(guó)Thermo SCIENTIFIC公司。-20℃冰箱MDF-U338-C:大連三洋冷鏈有限公司。病理切片掃描儀annoramic:匈牙利3DHISTECH公司。
2.1 動(dòng)物準(zhǔn)備:25只健康SD雄性大鼠于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)遵循國(guó)家科技部2006年頒布的《關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的指導(dǎo)性意見(jiàn)》的要求,盡可能減少動(dòng)物的痛苦。適應(yīng)性飼養(yǎng)后,體重在290~320g之間,將動(dòng)物隨機(jī)分成5組,并保證了各組間體重比較無(wú)差異,分別為空白組、對(duì)照組、模型組、西藥組、中藥組,每組各5只。
2.2 藥物干預(yù):空白組不灌胃,對(duì)照組和模型組灌胃超純水(給藥體積1ml/100g),西藥組灌胃利扎曲普坦懸濁液(給藥劑量:0.816mg/kg,給藥體積:1ml/100g),中藥組灌胃川芎天麻配方顆粒懸濁液(川芎天麻飲片給藥劑量:3062mg/kg,給藥體積:1ml/100g,相當(dāng)于川芎:天麻=4:1)。每組連續(xù)灌胃7天,每日1次。
2.3 造模:在第7天灌胃結(jié)束后,于透明鋼化玻璃箱(長(zhǎng)寬高30cm灌胃結(jié)束后)中適應(yīng)0.5小時(shí)后,模型組、西藥組、中藥組腹腔注射硝酸甘油(給藥劑量:10mg/kg,給藥體積:0.2ml/100g),對(duì)照組腹腔注射生理鹽水(給藥體積:0.2ml/100g),空白組不作處理。
2.4 行為學(xué)觀察:造模完成后,將大鼠放回玻璃箱中,將高清攝像機(jī)架在玻璃箱上方,保持室內(nèi)環(huán)境安靜,對(duì)所有大鼠進(jìn)行4小時(shí)行為學(xué)錄制。錄制完成后,根據(jù)錄像觀察行為,記錄下每個(gè)行為出現(xiàn)或結(jié)束的時(shí)間,并統(tǒng)計(jì)各個(gè)行為出現(xiàn)的次數(shù)。主要觀察以下2個(gè)行為學(xué)指標(biāo):①用雙后肢站立,雙前肢無(wú)任何支撐,但并不代表身體要和箱底相垂直,身體完全伸展和不完全伸展均為站立,站立后若雙前肢觸及籠壁仍記作一次站立。②爬籠:保持直立的姿勢(shì)靠在箱壁上,包括單個(gè)前肢和雙前肢接觸箱壁,爬籠后若雙前肢離開(kāi)箱壁仍記作一次爬籠。
2.5 取材及指標(biāo)測(cè)定:各組大鼠在行為學(xué)錄制后,即造模后4小時(shí)后,腹腔注射1%戊巴比妥鈉(給藥劑量:50mg/kg,給藥體積:0.5ml/100g),使大鼠完全麻醉后剪開(kāi)兩側(cè)肋骨,止血鉗夾住胸骨下端翻轉(zhuǎn)至頭側(cè),暴露出心臟。左手固定住心臟,右手持灌胃針頭刺入心尖,向前推進(jìn),直至灌胃針頭部進(jìn)入主動(dòng)脈。用止血鉗完全夾住整個(gè)心臟,手術(shù)剪剪破右心耳,同時(shí)止血鉗夾閉腹主動(dòng)脈。注射器抽取一定量的生理鹽水,連接灌胃針頭,將液體推入主動(dòng)脈,從右心耳流出,連續(xù)推注幾次,直至流出液體澄清。接著灌注4%多聚甲醛磷酸緩沖液,先快后慢灌注,直至上肢及頸部僵硬。固定結(jié)束后,剪開(kāi)頸部皮膚,剪斷頸椎,剝離頸部和頭部?jī)蓚?cè)肌肉,用止血鉗依次剝離開(kāi)頸椎、枕骨大孔、顱頂?shù)墓瞧?,然后離斷顱底神經(jīng),取出腦組織,特別注意剝開(kāi)硬腦膜。取出后,立即放入4%多聚甲醛磷酸鹽緩沖液中再固定12~24h,再用4℃30%蔗糖-PBS液脫水72h,擦干表面液體,鋁箔紙包裹腦組織,標(biāo)記好分組及編號(hào),于液氮中速凍10~15s,存于-80℃冰箱。
2.6 免疫組織化學(xué)法染色檢測(cè)多巴胺D2受體蛋白表達(dá):分述如下。
2.6.1 切片制備:根據(jù)《大鼠腦立體定位圖譜》(6版)對(duì)PAG腹外側(cè)邊緣的Vme進(jìn)行定位。冰凍切片機(jī)連續(xù)切片,厚度為30μm,每3張取1張,每個(gè)標(biāo)本各取3張。
2.6.2 試劑配制:①取100μl山羊血清,加入900μl 0.3%的PBST中,配制成10%的山羊血清PBST溶液。②取1μl D2抗體原液加入2000μl一抗稀釋液,配制成1:2000的D2抗體稀釋液。③DAB溶液:在1ml DAB底物液中加入1滴(約50μl)DAB濃縮液,充分混勻,現(xiàn)用現(xiàn)配,配好后避光保存,6小時(shí)內(nèi)使用。
2.6.3 免疫組織化學(xué)染色(漂染法):①切片收集于0.01M的PBS液中;②用3%的雙氧水孵育15分鐘;③PBS液漂洗3分鐘,共3次;④吸干PBS液,放入10%的山羊血清中,封閉30分鐘;⑤一抗4℃孵育48小時(shí);⑥PBS液漂洗15分鐘,共3次;⑦加入二抗:山羊抗兔IgG/HRP聚合物,37℃孵育20分鐘;⑧PBS液漂洗10分鐘,共3次;⑨DAB溶液顯色4~5分鐘;⑩PBS液漂洗3分鐘,共3次;?貼片,37℃烘干;?85%、90%、95%、95%、100%、100%乙醇梯度脫水各2min;?將中性樹(shù)膠與二甲苯以1:1的濃度均勻混合后封片。
2.6.4 圖片分析:所有切片用病理切片掃描儀掃描后,在同一放大倍數(shù)(×3.5或×20.0)進(jìn)行照片采集。每只大鼠分左右兩側(cè)各取3張含PAG腹外側(cè)邊緣區(qū)域的Vme切片,用Photoshop cs6計(jì)數(shù)工具進(jìn)行計(jì)數(shù),三張切片合計(jì)總數(shù),兩個(gè)人計(jì)數(shù)后取均值,并分左右進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。三叉神經(jīng)中腦核又叫Cajal間質(zhì)核,1988年羅玉福等人按突起多寡及中樞突分叉處距胞體的遠(yuǎn)近分為ⅠA、ⅠB,ⅡA、ⅡB,ⅢA、ⅢB,ⅣA、ⅣB神經(jīng)元,其中ⅢB,ⅣA、ⅣB鄰近藍(lán)斑、藍(lán)斑下核、臂旁?xún)?nèi)側(cè)核(MPB)和中腦導(dǎo)水管周?chē)屹|(zhì)(PAG)。
2.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:采用SPSS 25.0軟件,正態(tài)計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,左側(cè)三叉神經(jīng)中腦核D2陽(yáng)性細(xì)胞個(gè)數(shù)方差不齊者,轉(zhuǎn)化為log10(L),符合正態(tài)分布,且方差齊。各組三叉神經(jīng)中腦核D2陽(yáng)性細(xì)胞個(gè)數(shù)左右比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。采用單因素方差分析,其中兩兩比較,方差齊者采用Tukey法;各組資料均以α=0.05為顯著性水平。
3.1 行為學(xué)結(jié)果:造模后,對(duì)大鼠行為學(xué)錄像資料進(jìn)行觀察。對(duì)4小時(shí)視頻進(jìn)行大致觀察,我們發(fā)現(xiàn),空白組和對(duì)照組大鼠站立和爬籠次數(shù)較多;而模型組、西藥組以及中藥組大鼠幾乎無(wú)站立和爬籠。
3.2 免疫組織化學(xué)染色結(jié)果:模型組左側(cè)多巴胺D2受體陽(yáng)性細(xì)胞個(gè)數(shù)較對(duì)照組左側(cè)、空白組左側(cè)明顯增多,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01,P<0.05);與中藥組左側(cè)、西藥組左側(cè)相比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。模型組右側(cè)多巴胺D2受體陽(yáng)性細(xì)胞個(gè)數(shù)較對(duì)照組右側(cè)明顯增多,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),與其他各組右側(cè)比較,均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。各組三叉神經(jīng)中腦核D2陽(yáng)性細(xì)胞個(gè)數(shù)左右比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
表1 三叉神經(jīng)中腦核多巴胺D受體陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)比較(±s)2
表1 三叉神經(jīng)中腦核多巴胺D受體陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)比較(±s)2
注:與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
例數(shù)組別空白組對(duì)照組模型組西藥組中藥組55555左側(cè)(個(gè))13.10±2.61*9.60±2.13**23.40±7.83 23.20±6.34 16.00±3.79右側(cè)(個(gè))16.40±3.27 11.60±5.63*21.10±4.23 22.20±3.07 17.90±6.26
圖1 各組大鼠免疫組織化學(xué)染色結(jié)果
本研究結(jié)果說(shuō)明,多巴胺D2受體在硝酸甘油誘導(dǎo)的偏頭痛模型大鼠PAG腹外側(cè)邊緣區(qū)域的Vme中存在高表達(dá),這與既往研究一致。Vme位于中腦和腦橋的吻側(cè),是一個(gè)很獨(dú)特的核團(tuán),是唯一的位于中樞內(nèi)的初級(jí)感覺(jué)神經(jīng)元,形態(tài)和功能上都與其它外周神經(jīng)節(jié)相似,其中樞突在腦干內(nèi)的投射極為廣泛,但目前對(duì)各投射區(qū)域具體執(zhí)行何種功能仍不是十分清楚。多巴胺D2受體激活誘導(dǎo)腺苷酸環(huán)化酶的抑制,伴隨著cAMP水平的快速降低,并激活K+通道和抑制Ca2+通道,最終引起細(xì)胞的超極化。本研究結(jié)果顯示硝酸甘油誘導(dǎo)的偏頭痛大鼠存在Vme中的D2受體表達(dá)增多。可以推測(cè),一些偏頭痛的頸部僵硬和喜歡臥床休息的特點(diǎn)可能與Vme的多巴胺D2受體激活有關(guān)。
結(jié)合古今“頭痛”“頭風(fēng)”等相關(guān)文獻(xiàn)研究,中醫(yī)學(xué)一般認(rèn)為肝失疏泄是本病發(fā)病的病理基礎(chǔ),風(fēng)、寒、火、痰、虛、瘀是偏頭痛的重要病機(jī)特點(diǎn)[1]。在治療頭痛的所有方藥中,川芎、天麻是常用藥對(duì),該藥對(duì)也是一個(gè)方劑,即《宣明論方》的大川芎丸或《本草綱目》天麻丸,后者記載:“天麻丸消風(fēng)化痰,清利頭目,寬胸利膈。治……偏正頭痛……并宜服之。天麻半兩,川芎二兩,為末,煉蜜為丸如芡子大?!贝ㄜ?天麻比例4∶1。天麻可延長(zhǎng)川芎中阿魏酸、川芎嗪在體內(nèi)的作用時(shí)間,川芎天麻(4∶1)組對(duì)治療血瘀型偏頭痛療效最好。
中藥組D2受體表達(dá)相比于模型組雖無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,但有下降趨勢(shì),需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。另外川芎配天麻常用于血瘀型和肝陽(yáng)上亢型偏頭痛,但本實(shí)驗(yàn)并未設(shè)置相關(guān)對(duì)照組。中藥和方劑的作用往往是多方位和復(fù)雜的,進(jìn)一步驗(yàn)證與D2受體表達(dá)的關(guān)系,還需要我們?cè)黾訉?shí)驗(yàn)分組進(jìn)行蛋白和基因水平上的檢測(cè),有望發(fā)現(xiàn)關(guān)于川芎-天麻治療偏頭痛多巴胺機(jī)制更為精確的結(jié)果。