电针对东莨菪碱致谵妄大鼠海马单胺类神经递质的影响

徐 英，刘美真，吴 燕

(宁波市中医院·浙江 宁波 315000)

谵妄是一种以兴奋性增高为主的急性、一过性、广泛性脑病综合征，表现为意识模糊、幻觉、认知功能障碍、觉醒度改变等，在老年人及危重症病患中较常见。有研究指出，基于手术类型或研究人群的差异，术后患者谵妄的发生率在10%～74%[1]，机械通气的老年危重患者的谵妄发生率高达70%～80%[2]。现有医疗手段尚无法通过有效的方法早期预测及预防谵妄的发生，且常与老年痴呆相混淆，最终导致无法实现早期预防，使得谵妄得不到及时治疗，进而导致患者的不良预后，如住院时间延长，病死率升高，甚至可能引起患者长时间的认知功能障碍[3]，给家庭和社会带来巨大的经济负担；因此，早识别、早预防、早诊断及早干预具有重要意义。近期研究发现电针术前干预可有效降低老年髋部骨折手术患者术后谵妄的发生率,同时缩短谵妄持续时间,减轻谵妄程度[4]。术中电针虽不能减少患者术后发生谵妄的概率,但可明显改善术后的睡眠质量[5]。对于机械通气的重症患者,在西医常规镇痛、镇静药物治疗基础上加用电针方法治疗能够减少疼痛及躁动的发生,增加镇痛、镇静的深度,减少镇痛、镇静药物的使用[6]。也有研究指出，电针可改善老龄大鼠术后认知功能障碍[7]。上述研究表明电针可以预防谵妄的发生，同时也具有改善认知功能的作用，但其相关作用机制研究甚少。本研究通过分析电针对谵妄大鼠海马组织相关神经递质含量的影响，初步探讨其改善认知功能的作用机制。

1 材料和方法

1.1 实验动物 SPF级健康雄性SD大鼠45只,6～8 周龄，体质量 (200±20) g, 由宁波大学医学院实验动物中心提供，许可证号：SYXK(浙)2019-0005。饲养环境：屏障大鼠饲养室，分笼饲养，温度(22±2)℃，湿度40%～70%，12 h明暗周期环境下适应性饲养7 d后进行实验。

1.2 试剂与仪器 东莨菪碱注射液：上海禾丰制药有限公司，国药准字H31021519；多巴胺(DA)ELISA试剂盒：上海桥杜生物科技有限公司：去甲肾上腺素(NE)ELISA试剂盒：上海桥杜生物科技有限公司。大鼠固定器(圆柱形，暴露头部和四肢)：自制；Morris水迷宫：成都泰盟科技有限公司；无菌针灸针：无锡佳健医疗器械股份有限公司；G6805-2A型低频电子脉冲理疗仪：上海华谊医用仪器有限公司；TGL-20M离心机：上海卢湘仪离心机仪器有限公司；其余实验常规试剂及仪器由宁波大学医学院实验动物中心提供。

1.3 动物分组及造模方法 将45只SD大鼠按照随机数字表法分为正常组、模型组、电针组，各15只。除正常组外，其余两组采用腹腔注射0.5%东莨菪碱1.8 mg/kg法[7]建立谵妄大鼠模型，注射后5～10 min大鼠兴奋性明显增加，探索性下降和注意力下降，梳理毛发时间及次数减少，说明模型复制成功。同时正常组给予等剂量生理盐水腹腔注射。

1.4 干预方法 电针组在造模成功后将其固定在自制大鼠固定器中，神庭、印堂穴位定位参照《实验针灸学》[8]，常规消毒后，取与皮肤成15°角向鼻尖方向刺入0.5 cm，同时留针，针尾连接电针治疗仪，电针刺激参数：连续波，频率2/100 Hz，强度5 mA，以大鼠头部轻微抖动为度，每日1 次，每次30 min，连续治疗1 周。另外两组于同一时间固定，但不予干预措施。

1.5 观察指标及检测

1.5.1 行为学检测 Morris水迷宫试验[9]。Morris水迷宫由圆形的水池、可移动并隐藏在水面下的平台和图像自动采集分析系统三部分组成。水池直径160 cm,高度50 cm，水池划分为东南西北4 个象限：东北(NE)、东南(SE)、 西南(SW)、 西北(NW), 象限池壁圆弧中点为动物的入水点；平台直径12 cm,高度30 cm, 表面粗糙，放置在水池的SW象限；水温控制在19～22℃。定位航行试验：第1 天将大鼠放在水池自由游泳60 s预适应环境，第2 天起面向池壁将动物放入水中,平台置于某一象限进行训练, 每日4 次,每次15 s，每个象限各1 次,共训练4 d，记录逃避潜伏期。空间探索试验：定位航行实验结束24 h后, 撤除平台, 任选1个入水点将大鼠面向池壁放入水中, 所有大鼠入水点相同, 记录大鼠第一次跨越平台时间及120 s内跨越平台次数。

1.5.2 海马DA、NE检测 各组大鼠Morris水迷宫实验后禁食水24 h，断头处死，迅速在冰平皿上取出脑组织，用冷生理盐水洗净、滤纸吸干，分离海马脑区组织放入液氮中冷冻备用。标本常温融化后，取待测海马组织5 mg加入0.5 mLPBS液，匀浆后2 000～3 000 r/min离心20 min，收集上清液，按照酶联免疫吸附盒说明书方法测定DA、NE的含量，所有生化指标检测均由宁波大学医学院中心实验室完成。

1.6 统计学方法 所有数据采用SPSS 20.0统计软件进行分析。计量资料方差齐则用单因素方差分析，若方差不齐，则用非参数检验。显著性水准取α=0.05。

2 结果

2.1 各组大鼠行为学检测结果 见表1。

表1 各组大鼠行为学检测结果比较

2.2 各组大鼠海马组织DA、NE检测结果比较 见表2。

表2 各组大鼠海马组织DA、NE检测结果比较

3 讨论

谵妄是一种以意识混乱、注意力不集中为主要表现的急性脑病综合征，好发于老年的危重症患者。多项研究显示谵妄的发生率、持续时间及严重程度与患者不良预后存在显著的相关性[11-12]。有研究指出，术后谵妄与短期和长期认知障碍均相关，主要表现为起始的认知功能下降以及出院后认知功能持续恶化[13]。ICU患者谵妄发生率与6个月死亡率增加和出院后长期认知功能下降有关。因此，早期给予干预措施，减少谵妄发生率、缩短谵妄持续时间具有重要临床意义。

对于谵妄的治疗，目前尚缺少理想药物,多项指南均不建议常规使用药物防治，推荐当患者出现严重躁动不安或自我伤害事件及攻击行为的表现时短期使用小剂量右美托咪定或氟哌啶醇等药物改善症状；但多数抗精神病药物都有低血压、恶心、心律失常等不良反应[23]，且大多数谵妄患者是老年重症或术后，常常合并多种基础疾病,容易并发肝肾功能不全等多器官功能障碍，因此出现药物不良反应的可能性会增加。中医电针是采用微量电流代替手工捻针，有刺激时间长、刺激量可控制、副作用小的特点，本研究选用操作方便且经济安全的电针治疗谵妄患者，在改善谵妄状态大鼠认知功能方面取得了肯定的效果。

中医认为谵妄属于“癫证”“狂证”范畴，多由体弱、脏腑亏虚，气血不足致使气血运行受阻，脏腑阴阳失调,而神志失常所致。谵妄病位在脑、心，“脑为元神之府” (督脉上巅入脑)， “心为精神之舍” (心胞代心行事)，因此针灸治疗癫狂证常选用的经脉即为督脉，《难经·二十八难》曰：“督脉者，起于下极之俞，并于脊里，上至风府，入属于脑”[24]。因督脉总统诸阳，为阳脉之海，与脑有着直接的关系，故位于督脉的神庭、印堂为治疗神志类疾病的高频选穴[25]。神庭为督脉经穴，神庭透上星,呆解僵醒，故针刺神庭有启阳透脑之功；印堂穴位于人体额部两眉中间，与“君主之官”密切相关,是神之所居、布政施令之所，其位于督脉-阳脉之海循行线上,具有镇静养神的功效[26]。近期有研究提出，电针印堂穴可加深全身麻醉患者镇静的深度[27]。也有研究证实电针预刺激百会穴、印堂穴和人中穴可减少体外循环下心脏瓣膜置换术患者谵妄的发生，利于患者术后生活质量的恢复,可能与改善脑组织氧代谢,减轻炎症反应和脑神经损伤有关[28]。还有研究发现，麻醉后采用电针百会、印堂穴的方法可降低大鼠麻醉苏醒期谵妄的发生频率,并可显著增加苏醒时间,可起到较好的安神镇静作用[29-30]。本研究发现，电针印堂、神庭可缩短谵妄状态大鼠逃避潜伏期和第1次跨越平台时间，增加120 s内跨越平台次数，改善学习记忆能力。

关于谵妄的发病机制较为复杂，目前尚不明确。普遍认为谵妄发生的可能机制有以下假说：神经递质失衡假说、神经炎症假说、睡眠-生理节律紊乱假说等。Flacker 等[16]提出的神经递质失衡假说 (neurotransmission hypothesis，NTH) 强调了影响神经运输任务的神经化学失衡在谵妄中的作用，同时认为胆碱能系统缺陷会引起脑功能紊乱而发生谵妄。早有研究指出除乙酰胆碱外，其他的中枢神经递质如DA、NE、5羟色胺、γ-氨基丁酸(GABA)等也与谵妄的发生有关[17]。近期亦有研究指出胆碱能神经系统活性减弱和单胺能神经系统过度兴奋或许是术后谵妄发生发展的重要病理生理环节[18]。周宇等[1]将谵妄的机制假说归结于单胺类中枢神经递质的改变。单胺类神经递质中，主要参与精神情绪活动的是以DA、5-HT及NE；其中DA水平升高可引起活动增加型谵妄，同时活动减少型谵妄患者相关表现与神经兴奋性抑制相关[19]。有研究指出，DA是所有运动和精神认知活动的基础[20]，而NE在大鼠的执行功能中起重要作用，NE、DA及5-HT水平越低，老年性痴呆患者认知障碍越突出[31]。故本研究选择通过检测大鼠海马脑组织DA、NE的含量变化探讨电针对改善谵妄状态大鼠行为学的作用机制，发现可能机制是减少海马脑组织DA、NE的含量。

综上所述，电针神庭、印堂穴可改善谵妄状态大鼠的认知功能，其作用机制可能是减少大鼠海马DA及NE的含量，降低单胺能神经系统的过度兴奋，起到脑保护作用，从而逆转谵妄状态，改善谵妄状态大鼠的认知功能。