史榕荇 ,吴 茜 ,于战歌 ,李 辉 ,田旭升 ,唐学章 ⋆
(1.中日友好医院 针灸科,北京 100029;2.黑龙江中医药大学,哈尔滨 150040)
抑郁症是精神疾患的常见病种,因为发病率高,知晓率低,危害严重,给家庭和社会造成沉重负担。近年来,抑郁症的预防和治疗得到学术界的广泛关注,但由于发病机制至今没有得到肯定、明确的揭示,其发病率不降反升[1]。
近现代以来,临床医生将电针疗法广泛应用于抑郁症的治疗,取得肯定的疗效,认为电针对抑郁症起整体调节作用,可以干预机体恢复固有的动态平衡。1984年,罗和春[2]开始对电针治疗抑郁症进行规范化研究,为电针的作用机制提供了颇具说服力的科学佐证。
迄今为止,比较明确的是脑内5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)能神经系统失衡改变与抑郁症发病有直接的关系[3],脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF) 对脑神经细胞具营养作用,而5-HT能神经元与BDNF因子之间存在交互作用。有实验得出电针可抑制HPA轴亢进,同时提高损伤大脑海马内BDNF蛋白表达[4]。本研究观察了电针对抑郁模型大鼠海马内5-HT、BDNF含量表达的影响,以探讨电针调整抑郁症大脑功能的作用机制。
雄性 SD 大鼠,120 只,体重 160~180g,维通利华实验动物技术有限公司提供。通过开野实验将水平运动次数加垂直运动次数不足30次或超过120次的大鼠剔除,选取符合条件大鼠40只随机分组。实验期间除特殊要求外,其余时间均饲养于温度(18℃~25℃)和湿度(55%±2%)相对恒定的动物饲养室,自然光线,自由进食水;随机分为4组:空白对照组、抑郁模型组、阳性西药对照组(氟西汀)、电针治疗组,每组10只。
造模动物全部孤养,实验期间每天随机给予一种应激刺激,包括断食(24h)、断水(24h)、昼夜颠倒(24h)、夹尾(180s)、温箱(40℃,5min)、冷水游泳(14℃,5min)、电击足底(电压 30V,电击 5s,间歇5s,共进行120s)平均每种刺激3次,共21d。参照 “实验动物针灸穴位图谱”(全国针灸学会实验针灸研究会制定)选取大鼠百会、印堂穴,平刺进针,百会穴针尖方向向后头部,印堂穴针尖方向向鼻尖,刺入深度约为0.5~1cm,使用HANS,LH202型电针治疗仪0.6mA/2Hz,每次造模前1h对电针组行电针干预,1次/d,每次20min,共21d。造模期间,每天应激刺激前1h西药对照组灌胃给药氟西汀(fluoxetine,氟西汀),美国礼来公司生产,批号 104041,按 0.18mg/kg体重,0.018mg/ml浓度灌胃给药,1次/d,共21d。
1.3.1 酶联免疫吸附法样品制备及检测
最后一次实验结束后,大鼠断头于冰皿上快速剥离海马,用生理盐水冲洗干净,立即放入清洁的5ml塑料离心管中,置于-85℃冰箱中备用,检测5-HT的含量。
检测方法按试剂盒说明书进行操作。实验用试剂盒由北京尚柏生物医学技术有限公司提供,美国Biosource公司生产。
1.3.2 Western-blot法样品制备及检测
实验用抗体:羊抗兔抗BDNF为美国Santa Cruz Biotechnology公司产品;DYY-Ⅲ-8B稳压稳流型电泳仪,北京市六一仪器厂;X光胶片自动冲洗机为美国Proce公司产品;FluochemV2.0型凝胶图像分析系统为美国阿尔法公司产品。
使用超声匀浆器在冰上迅速研碎海马组织;加入400μl含PMSF的变性裂解缓冲液,在冰上放置30min;裂解30min后,用移液器将裂解液移至2ml离心管中,4℃,12000rpm离心5min,取上清分装于0.5ml离心管中并置-20℃保存。使用紫光分光光度法测样品中蛋白浓度。取10μl样品,稀释40倍至400μl,置分光光度计中检测OD260和OD280。计算蛋白浓度。根据测定的蛋白含量,取含50μg蛋白的样品溶液,加入1/4体积5×buffer,混合后于沸水中煮10min使蛋白变性,等待上样;加入样品,接通电源开始电泳,条带在积层胶范围时使用80V电压,到达分离胶时改用120V电压。半干式电转移法将胶中蛋白质转移至膜上,封闭实施免疫反应,加入一抗,4℃过夜。用封闭液将抗兔二抗以1:2000比例稀释,将β-Actin所处部位的膜置于抗体溶液中,排尽气泡,分别密闭袋口,室温缓缓摇动1h。暗室中,将膜蛋白面朝上放入X光片夹中,曝光2min后洗出胶片。用凝胶图像分析系统扫描胶片,并分析目标条带的分子量和净光密度值。目的蛋白的灰度值除以内参β-actin的灰度值以校正误差,所得结果代表某样品的目的蛋白相对含量。
对原始数据进行单因素方差分析。
由表1可见,给予慢性应激刺激后,模型组大鼠海马5-HT含量较正常组显著减少 (P<0.01),电针组大鼠海马5-HT含量较模型组显著增加(P<0.01)。
表1 电针对抑郁模型大鼠海马5-HT含量的影响(x-±s)
表2 各组BDNF蛋白含量的比较(x-±s)
图1 BDNF在海马组织表达的蛋白印记图
由表 2及图1的Western blot印迹结果可见,实验结束后各组大鼠海马中BDNF蛋白均有表达,与正常组相比,模型组BDNF蛋白表达量显著降低(P<0.01);电针组蛋白表达量较模型组显著增加(P<0.01)。
电针和电休克疗法(ECT)均对头部进行电流刺激,二者作用机制可能有相似之处。有研究表明,ECT可改变大鼠脑内不同区域多个基因表达,这些基因参与多条神经传导通路,而其中CREB(cAMP response element binding)-BDNF 通路为近年来研究的热点。有研究[5]表明,改变CREBBDNF通路相关基因的表达,阻断、逆转神经元细胞的萎缩和凋亡,对恢复脑的功能可产生积极意义。电刺激通过改变抑郁症神经可塑性基因的表达而改善抑郁症症状,为电针干预抑郁症神经营养假说的研究提供了新思路[6]。
有药理学实验结果表明,5-HT再摄取抑制剂等药物治疗的起效出现延迟,时间约为4~6周,这表示该种机制仅为抑郁症发病机制的一部分,而神经可塑性机制的存在,一定程度上解释了这种效应延迟现象[7]。我们的研究证实:模型大鼠出现海马内5-HT含量降低,同时观察到脑神经营养因子表达降低,说明抑郁状态下BDNF表达降低,神经元营养障碍,这是导致神经细胞形态、功能受损可能的原因。电针能够有效抑制模型大鼠海马内5-HT水平变化,同时增加海马内BDNF蛋白表达含量,维持神经可塑性、保护神经功能产生良性调节,这是电针对抑郁模型大鼠产生良性干预作用可能的机制。本实验还观察到,电针可同时对5-HT系统和脑神经营养因子产生良性干预,再次印证了电针对机体产生多环节、多靶点的平衡调节作用,这是电针起效迅速,而无毒副作用等不良反应的可能原因。
本研究为电针对脑源性神经营养因子影响观测的初步结果,至于电针在整条神经营养通路中如何起效,电针调节CREB-BDNF通路上多环节、多靶点的机制,以及电针调整5-HT系统与脑源性神经经营养因子系统之间交互作用的内在联系等问题,尚待进一步探讨和研究。
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[2]罗和春,钱瑞琴.中西医结合治疗抑郁症新进展[J].中国中西医结合杂志,2009,29(3):197-198.
[3]王树桂,潘莹.抑郁症药物治疗进展[J].中国民族民间医药,2011,(1):35-36.
[4]李文迅,韩焱晶,陶娟,等.电针对抑郁模型大鼠海马神经元凋亡影响的研究[J].中国中医药信息杂志,2005,12(2):33-35.
[5]Altar CA,Laeng P,Jurata LW,et al.Electroconvulsive seizutes regulate gene expression of distinct neurotrophic signaling pathways[J].J Neurosci,2004,24:2667-2677.
[6]Molteni R,Calabrese F,Bedogni F,et al.Chronic treatment with fluoxetine up-regulates celluar BDNF mRNA expression in rat dopaminergic regions[J].Int J Neuropsychopharmacol,2006,9:307-317.
[7]徐林.抑郁症的神经可塑性机制[J].中南大学学报,2008,34:326-330.