赵一丁,闫婵娟,闫小宁
(陕西省中医医院,陕西 西安 710003)
瘙痒的定义最早由德国医生Samuel Hafenreffer于350年前提出[1],其是一种可引发搔抓意愿和搔抓反射的特异性皮肤感觉,是特应性皮炎、银屑病、荨麻疹等多种皮肤疾病的常见表现。瘙痒的产生涉及复杂的信号传导通路,主要包括组胺依赖性瘙痒和非组胺依赖性瘙痒2种机制。5-羟色胺(5-HT)是一种重要的内源性致痒物质,通过组胺依赖性通路传导激活感觉神经元而产生痒觉信号。针刺对瘙痒具有不同程度的抑制作用,但其机制尚不清楚,故本研究通过构建组胺依赖性瘙痒小鼠模型,观察针刺穴位对模型小鼠体内5-HT及其受体的表达影响,探讨了针刺对瘙痒调控的作用机制。
1.1实验动物 健康C57B/6J雄性小鼠30只,SPF级,6~8周龄,体质量20~25 g,由西安交通大学医学部实验动物中心提供(许可证号:SCXK2012-003)。均饲养于12 h光照/12 h黑暗的环境中,室温控制在18~24 ℃,湿度控制在50%~70%,光照时间8:00—20:00,自由饮水进食。实验过程中对实验动物的处置均符合2006年国家科技部发布的《关于善待实验动物的指导性意见》规定。
1.2主要试剂与仪器 98%组胺二磷酸盐、HTR2B(美国Proteintech公司,26408-1-AP),Beta-actin(美国Santa Cruz Biotechnology公司,SC-47778),羊抗鼠二抗(美国PIERCE公司,31430),羊抗兔二抗(美国PIERCE公司,31460),考马斯亮蓝R-250、Tween20(均购自美国Amresco公司),OCT包埋剂(武汉赛维尔生物技术有限公司),NC膜、BCA kit、Supersignalwest pico(均购自美国PIERCE公司),RIPA蛋白裂解液(上海邦奕生物科技有限公司),Cocktail蛋白酶抑制剂(德国Roch公司),5-HT酶联免疫分析试剂盒(武汉博士德生物工程有限公司)。超低温冰箱(日本SANYO),台式离心机(美国Benchmark),电热恒温培养箱(上海生工生物工程股份有限公司),蛋白垂直电泳槽(美国Biorad公司),蛋白湿转仪(美国Biorad公司),电泳仪(北京六一仪器厂),摄像机(日本SONY),50 μL微注射器,一次性30号毫针,微计量器,血管钳,手术刀,眼科剪。
1.3分组、造模及干预 应用随机数字表将30只C57B/6J小鼠随机分为模型组、针刺组和生理盐水组,每组10只。实验前所有小鼠放入透明树脂盒内每天适应1 h,连续3 d后开始实验。实验第1天,各组小鼠颈背部(肩胛连线中点上方约5 mm处)皮肤刮毛,将小鼠放入透明树脂盒内适应1 h后,生理盐水组于小鼠颈背部刮毛区注射生理盐水50 μL,模型组和针刺组于小鼠颈背部刮毛区皮内注射磷酸组胺50 μL,然后立即放入透明树脂盒子内观察小鼠行为学变化,第2天操作同第1天,同时针刺组开始针刺干预,小鼠穴位定位及针刺深度均参照《实验针灸学》[2],将30号毫针直刺双侧血海、曲池及合谷穴5 mm,采用提插和捻转手法刺激,留针20 min,每天1次,共针刺2 d。各组第3天操作同第2天。
1.4观察指标
1.4.1行为学观察 各组小鼠自第1次颈部皮下注射致痒剂/生理盐水当日起开始行为学观察,观察过程中保持室内安静无人,摄像机录像40 min,实验结束后回放录像观察小鼠活动情况。瘙痒行为学以搔抓次数进行评判:以小鼠后爪离开盒子底面并搔抓皮肤,到其后爪落地或舔舐其后爪为一次完整的搔抓动作,在此期间不管搔抓多少次,均记为1次[3]。由2名不参加实验的工作人员记录小鼠搔抓次数。
1.4.2血清5-HT水平 实验结束后,取各组小鼠眼球血2 mL,置于对应标号的采血管中,在离心机中以1 500 r/min离心20 min,收集血清置于-80 ℃冰箱保存,采用ELISA法、按试剂盒中说明方法测定血清5-HT水平。
1.4.3延髓组织中5-HT受体表达情况 采用Western-blot法检测。实验结束后,腹腔注射2%戊巴比妥钠(50 mg/kg)麻醉各组小鼠,然后固定在操作台上,迅速开胸,提拉胸骨柄,完全暴露小鼠心脏,使用6号静脉输液器插入左心室后,用血管钳固定好输液器进针处,并夹闭心脏,剪开右心耳,打开静脉输液器最快滴速注入生理盐水,观察小鼠肝脏及肠管,待肝脏由红色变为白色、肠管鼓胀后,四肢及尾部僵直,迅速紧贴小鼠枕骨下用剪刀断头,剔除多余皮肤、肌肉组织,用弯钳剪去颅骨,将大脑沿腹侧剥出并置于冰面上,切除小脑后定位延髓上、下界,取延髓置于冻存管内迅速放入液氮中冻存,后置于-80 ℃冰箱中保存。检测时取出-80 ℃冰箱保存的延髓组织,称质量后在研钵中倒入液氮,研碎组织块后移入EP管中,在管中加入RIPA蛋白裂解液(每克组织3 mL)、蛋白酶抑制剂Aprotinin,充分裂解后取上清液置于新EP管内,冰上保存,将各样品蛋白液1∶50稀释,参照BCA蛋白定量试剂盒进行蛋白测定,每个样品取相同质量的蛋白,加入5×loading buffer后沸水煮10 min使蛋白变性;将制备好的10%凝胶板放入电泳槽内,倒入1×Running Buffer,用细枪头加样,确定加样顺序和计算加样量;将电泳槽与电源连接好,以90 V稳压状态电泳,当溴酚蓝进入分离胶时将电压调整至100 V,待溴酚蓝电泳至分离胶底部停止电泳;按方向依次放好滤纸、胶、膜,直至整个夹板保持紧密,用含5%脱脂奶粉的TBS封闭,可在室温封闭4 h;结合一抗,在4 ℃过夜,HTR2B(1∶1 000),室温漂洗3次,每次10 min,结合二抗,室温结合2 h;羊抗鼠二抗(1∶10 000)、羊抗兔二抗(1∶10 000),室温漂洗3次,每次10 min,最后一次用TBS漂洗以去除吐温;化学发光,于暗室中曝光操作,梯度曝光10 s~5 min。
2.1各组小鼠搔抓次数比较 模型组和针刺组小鼠造模第1,2,3天搔抓次数均明显多于生理盐水组(P均<0.05),模型组小鼠造模第1,2,3天搔抓次数比较差异均无统计学意义(P均>0.05);针刺组小鼠造模第1,2天搔抓次数比较差异无统计学意义(P>0.05),但造模第3天搔抓次数明显少于第1,2天及模型组(P均<0.05)。见表1。
表1 各组小鼠搔抓次数比较次/40 min)
注:①与生理盐水组比较,P<0.05;②与造模第3天比较,P<0.05;③与模型组比较,P<0.05。
2.2各组小鼠血清5-HT及延髓组织中5-HT受体表达水平比较 模型组和针刺组小鼠血清5-HT水平和延髓组织中5-HT受体表达水平均明显高于生理盐水组(P均<0.05),针刺组小鼠血清5-HT水平明显低于模型组(P<0.05);针刺组与模型组小鼠延髓组织中5-HT受体表达水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表2及图1。
瘙痒是许多皮肤疾病常见而棘手的临床表现,如特应性皮炎、荨麻疹、皮肤瘙痒症、银屑病等。中医认为瘙痒由风、湿、热、虫、毒之邪气郁于皮肤腠理之间,使其气血不和,肤失濡养,郁而生微热所致,或由于血虚风燥阻于皮肤,肌肤失养,内生虚热而发。针灸可通过穴位刺激激发机体的自愈能力,达到疏风解表、清热祛湿、杀虫止痒、调和气血的作用[4]。大量研究证实针刺对瘙痒性疾病具有很好的疗效[5],但对于针刺止痒的机制研究主要围绕外周瘙痒递质的变化来展开,缺少对高级中枢的研究。
表2 各组小鼠血清5-HT及延髓组织中5-HT受体表达水平比较
注:①与生理盐水组比较,P<0.05;②与模型组比较,P<0.05。
图1 各组小鼠延髓组织中5-HT受体表达情况
瘙痒与疼痛同为伤害性刺激,对脊髓上中枢组成的下行调制系统具有激活作用,其中延髓头端腹内侧核(rostral ventromedial medulla,RVM)作为下行系统的重要组成部分,参与多种神经递质对感觉的调控[6]。5-HT是一种重要的内源性致痒物质,广泛存在于外周和中枢神经系统,通过兴奋机械刺激不敏感的无髓鞘C-纤维,这类纤维主要介导组胺依赖性瘙痒信号的传导;5-HT受体为G蛋白偶联受体,其家族中5-HT2受体主要参与痒觉的产生,5-HT2受体通过活化磷脂酶C(phospholipase C,PLC)及丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinases,MAPKs)信号通路,诱导背根神经节神经元内储存的Ca2+释放和细胞外Ca2+内流,增加神经细胞兴奋性,产生痒觉[7]。Liu等[8]研究发现,破坏RVM区5-HT能神经元可明显减少组胺诱发的搔抓次数。邵鹏[9]报道针刺可降低5-HT致痒大鼠血清IgE含量及5-HT2A受体数量。本研究通过建立组胺依赖性瘙痒动物模型,以外周5-HT及其中枢受体的表达为研究靶点,以针刺曲池、血海、合谷为干预措施,探讨了针刺止痒的可能机制。
曲池、合谷属手阳明大肠经,乃多气多血之经,善于开泄,能疏泄蕴于肌肤之邪,达到开腠理、疏风清热止痒的作用;血海属足太阴脾经穴,为血会,具有理血活血、散风除湿的作用,取“治风先治血、血行风自灭”之意。本实验结果显示,组胺致痒动物模型的成功建立可以通过行为学研究证实;针刺组小鼠造模第3天搔抓次数明显少于第1,2天及模型组;模型组小鼠血清5-HT水平及延髓5-HT受体表达水平均明显高于生理盐水组,针刺组小鼠血清5-HT水平明显低于模型组,针刺组与模型组小鼠延髓5-HT受体表达水平比较差异无统计学意义。提示针刺对组胺致痒模型小鼠的搔抓行为具有抑制作用,并且可以下调血清5-HT水平,为针刺治疗组胺依赖性瘙痒性皮肤病提供了一定科学依据。