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針藥并用對抑郁癥睡眠障礙大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HT與5-HIAA含量及其比值的影響

2017-03-25 07:14:37俞裕天榮培晶唐純志
上海針灸雜志 2017年3期
關鍵詞:針刺

俞裕天,榮培晶,唐純志

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針藥并用對抑郁癥睡眠障礙大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HT與5-HIAA含量及其比值的影響

俞裕天1,榮培晶1,唐純志2

(1.中國中醫科學院針灸研究所,北京 100700;2.廣州中醫藥大學,廣州 510405)

目的 觀察針藥并用對抑郁癥睡眠障礙大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-羥色胺(5-HT)和5-羥吲哚乙酸(5-HIAA)含量及其比值的影響。方法 將40只SD大鼠隨機分為正常組8只和造模組32只。正常組大鼠采用常規合籠飼養,不接受任何刺激與處置。造模組大鼠進行為期21 d的孤養+CUMS法+REM睡眠剝奪法造模,其中28只順利完成造模,隨機分為模型組、針刺組、藥物組和針藥組,每組7只。模型組僅造模不干預;針刺組取印堂、神庭配太沖進行針刺干預;藥物組采用鹽酸舍曲林片和阿普唑侖片的水溶液灌胃干預;針藥組采用針刺配合水溶液灌胃干預。針刺組、藥物組和針藥組均每日治療1次,連續干預7 d。比較各組大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HT與5-HIAA含量及其比值。結果 模型組造模后下丘腦、杏仁核和中縫背核的5-HT、5-HIAA含量較正常組出現明顯下降(<0.05)。針刺組、藥物組和針藥組治療后下丘腦、杏仁核和中縫背核的5-HT、5-HIAA含量均較模型組出現了明顯上調(<0.05)。模型組下丘腦、中縫背核5-HIAA/5-HT比值與正常組比較,差異均具有統計學意義(<0.05)。針刺組杏仁核及針藥組下丘腦5-HIAA/5-HT比值與模型組比較,差異均具有統計學意義(<0.05)。結論 針藥并用能對抑郁癥睡眠障礙大鼠5-HT能神經系統的活躍程度起到一定的改善作用,能增加睡眠時間,提高睡眠質量。針藥結合的療效可能以針刺為主。

針刺療法;抑郁癥;睡眠障礙;5-羥色胺;5-羥吲哚乙酸;針藥并用;大鼠

抑郁障礙(major depressive disorder, MDD)是一種普遍而持久的以情緒低落為主要特征的慢性疾病,伴隨著自卑心態以及對令人愉悅事物的興趣和樂趣的缺失,影響全世界約16%的人口[1]。睡眠障礙是抑郁癥狀群的重要組成部分,是抑郁癥最早和最常見的癥狀之一,以入睡困難、睡眠不深及早醒為特征。睡眠障礙可加重抑郁癥的病情,延緩抑郁癥的康復進程;嚴重的抑郁癥睡眠障礙(sleep deprivation depression, SDD)和自殺有關[2]。SDD的研究已成為人們關注的焦點[3]。然而,目前SDD的臨床研究較多,SDD的大鼠模型國內則僅有少數幾位學者[3-4]探討過。筆者前期通過聚合酶鏈式反應(PCR)實驗發現,針藥并用能顯著升高大鼠中縫背核5-HT1AR mRNA的表達,明顯改善抗抑郁藥起效緩慢的問題[5]。以往研究提示,失眠造模大鼠下丘腦5-羥色胺(5-HT)和5-羥吲哚乙酸(5-HIAA)含量會下降,而針刺干預后,這兩者均有所提高,這被確定為針刺增加睡眠及提高睡眠質量的重要作用機制[6];而腦內5-HIAA和5-HT之間的比值能間接反應5-HT能神經系統的活躍程度[7]。除此之外,杏仁核和中縫背核中5-HT的含量與情緒、睡眠密切相關。

本研究采取測定大鼠腦部下丘腦、杏仁核和中縫背核腦區的5-HT、5-HIAA含量并計算兩者的比值來探討針刺、藥物、針藥并用對SDD大鼠的作用機制,以確認各種干預對SDD大鼠睡眠和情緒的影響,現報告如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與分組

采用Open-Field法[8]及蔗糖偏好實驗[9]對雄性SPF級SD大鼠[體重為220~250 g,由廣州中醫藥大學動物實驗中心提供,實驗動物許可證號為SCXK(粵)2013-0034]進行行為學評分,選擇得分相近的40只大鼠,適應性喂養3 d后,采用查隨機數字表法隨機分為正常組8只和造模組32只。

1.2 主要試劑與儀器

5-HT檢測試劑盒(CEA808Ge 96T,Cloud-Clone Corp.)、5-HIAA檢測試劑盒(CEB005Ge 96T,Cloud- Clone Corp.)、Bio-Rad美國伯樂imark酶標儀(Imark)、宏朗ATM-051S/052S恒溫搖床、大龍移液槍。

1.3 模型制備

造模組大鼠接受不可預見溫和應激(chronic unpredictable mild stress, CUMS)[9-10],結合孤養(單獨分籠飼養)18 d,再用小平臺睡眠剝奪技術(platform technique)[9]行快速動眼相(REM)睡眠剝奪72 h。

1.3.1 CUMS法

本研究參照Willner P等[9]和Katz RJ等[10]的方法改進而來。①禁水17 h;②禁食、禁水20 h;③持續光照17 h;④傾斜鼠籠(45°)17 h;⑤4℃冰水游泳5 min;⑥潮濕墊料21 h;⑦搖晃(1次/s,15 min);⑧夾尾1 min;⑨行為限制2 h。共9種刺激,每日隨機采取1種,共安排18 d。

1.3.2 小平臺睡眠剝奪技術[11]

造模組大鼠于造模的第19天開始,連續72 h進行REM睡眠剝奪。剝奪箱為30 cm×30 cm×36 cm的玻璃水箱,正中立1個直徑為6 cm、高18 cm的圓形平臺,箱中注水,水面距平臺面約1 cm。大鼠在平臺上可抬頭自由進食進水;如果大鼠進入REM睡眠期,大鼠會因為肌張力松弛而落入水中或節律性低頭、觸水,以此來達到剝奪REM睡眠的目的。造模期間持續高光通量LED燈光照射,室內溫度控制在18.0℃~22.0℃,水溫保持在20.0℃左右。

1.4 分組處理

CUMS法造模期間,有4只大鼠出現較重的抑郁癥狀,分別于CUMS法造模的第15天和第17天死亡。最終完成造模共28只。采用查隨機數字表法將完成造模大鼠隨機分為模型組、針刺組、藥物組、針藥組,每組7只。

正常組采用常規合籠飼養,不造模、不干預。模型組僅造模不干預(第21天后繼續行CUMS法)。針刺組造模后進行針刺干預,根據《實驗針灸學》大鼠穴位定位方法取印堂、神庭配雙側太沖穴,采用0.25 mm×13 mm毫針進行針刺,各穴均行導氣通經的手法15 s,留針20 min,其間每隔10 min行針1次。藥物組采用鹽酸舍曲林片(0.83 mg/kg)+阿普唑侖片(0.067 mg/kg)的水溶液灌胃(劑量按成人劑量折算)。針藥組采用針刺配合藥物灌胃治療,針刺方法同針刺組,藥物灌胃方法同藥物組。針刺組、藥物組、針藥組均每日治療1次,連續治療7 d。

1.5 觀察指標

第28天處死各組大鼠。冰浴上、解剖顯微鏡下取各組大鼠的下丘腦、杏仁核、中縫背核置于-80℃冰箱待測。測時在分析天平中精密稱重后,加入9倍量的生理鹽水在冰浴中勻漿,將勻漿液在離心機上離心,以3000 r/min離心10 min,分離上層血清,置于低溫冰箱中保存。將低溫保存的酶聯免疫試劑盒從冰箱中取出,在室溫條件下平衡20 min,使其中部分結晶的試劑全部溶解,取出預先包被5-HT、5-HIAA抗體的微孔點樣板,設置標準品區域和樣品區域,在標準品孔中每孔加入濃度為0、30、60、120、240、480 pg/mL的標準品溶液各50mL,樣品孔區域中每孔加入待測樣品10mL,然后再加入樣本稀釋液每孔40mL,標準品孔和樣品孔每孔加入辣根過氧化物(HRP)標記的檢測抗體100mL,用封板膜將反應孔封住,在37℃恒溫箱中溫育60 min,棄去上表面的液體,在吸水紙上振蕩拍干后,每孔加滿預先配置好的樣本洗滌液,在室溫的條件下靜置1 min后,甩去洗滌液,倒扣在吸水紙上振蕩,如此反復5次操作后,每孔加入反應底物A和B各50mL,37℃下避光溫育15 min后,每孔加入Stop Solution 50mL,用酶標儀測定其OD值,檢測波長設置為450 nm。在Excel工作表中,以標準品的濃度為橫坐標,對應OD值為縱坐標,繪制出標準線性回歸曲線,然后將酶標儀測定的樣品的OD值代入標準曲線,并乘以稀釋倍數,進而推算出血清樣品中5-HT、5-HIAA的實際濃度,并計算出5-HIAA/ 5-HT的比值。

1.6 統計學方法

所有數據采用SPSS19.0軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差表示,經過方差齊性檢驗和正態性檢驗后,多組間差異的比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用法;計數資料采用卡方檢驗()。以<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HT含量比較

由表1可見,模型組大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HT含量較正常組均出現明顯下調,兩組比較差異有統計學意義(<0.05)。經過為期7 d的各種干預后,針刺組、藥物組和針藥組大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HT含量均較模型組出現明顯上調(<0.05)。其中藥物組下丘腦5-HT含量與針刺組比較,差異具有統計學意義(<0.05);針藥組中縫背核5-HT含量與藥物組比較,差異具有統計學意義(<0.05)。

2.2 各組大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HIAA含量比較

由表2可見,模型組大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HIAA含量較正常組均出現明顯下調,兩組比較差異具有統計學意義(<0.05)。經過為期7 d的各種干預后,針刺組、藥物組和針藥組大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HIAA含量均較模型組出現明顯上調 (<0.05)。其中藥物組下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HIAA含量與針刺組比較,差異均具有統計學意義 (<0.05);針藥組中縫背核5-HIAA含量與藥物組比較,差異具有統計學意義(<0.05)。

表1 各組SDD大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HT含量的變化 (±s,ng/g)

表1 各組SDD大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HT含量的變化 (±s,ng/g)

組別n下丘腦杏仁核中縫背核 正常組8140.31±2.14202.50±17.18113.66±6.60 模型組7 66.77±8.671) 122.66±15.731) 87.75±5.921) 針刺組7 93.64±9.122) 173.13±19.212) 128.62±8.922) 藥物組7 121.25±4.982)3) 148.82±19.742) 103.57±20.642) 針藥組7 97.66±6.252) 145.01±20.682) 130.66±14.812)4)

注:與正常組比較1)<0.05;與模型組比較2)<0.05;與針刺組比較3)<0.05;與藥物組比較4)<0.05

表2 各組SDD大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HIAA含量的變化 (±s,ng/g)

表2 各組SDD大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HIAA含量的變化 (±s,ng/g)

組別n下丘腦杏仁核中縫背核 正常組8113.66±6.60117.58±3.5575.95±7.54 模型組7 87.75±5.921) 67.06±2.461) 45.43±2.941) 針刺組7 128.62±8.922) 119.25±12.652) 77.09±7.672) 藥物組7 103.57±20.642)3) 89.73±4.812)3) 60.14±5.562)3) 針藥組7 130.66±14.812) 80.56±5.322) 74.72±5.082)4)

注:與正常組比較1)<0.05;與模型組比較2)<0.05;與針刺組比較3)<0.05;與藥物組比較4)<0.05

2.3 各組大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HIAA/ 5-HT比值比較

由表3可見,模型組大鼠下丘腦、中縫背核5-HIAA/5-HT比值較正常組均出現明顯下調,兩組比較差異均具有統計學意義(<0.05)。針藥組下丘腦5-HIAA/5-HT比值與模型組比較,差異具有統計學意義(<0.05)。針刺組杏仁核5-HIAA/5-HT比值與模型組比較,差異具有統計學意義(<0.05)。其他各組下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HIAA/5-HT比值比較,差異均無統計學意義(>0.05)。

表3 各組大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HIAA/5-HT比值比較 (±s)

表3 各組大鼠下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HIAA/5-HT比值比較 (±s)

組別n下丘腦杏仁核中縫背核 正常組80.67±0.060.58±0.050.67±0.09 模型組7 0.53±0.111)0.55±0.07 0.52±0.051) 針刺組70.49±0.06 0.69±0.122)0.60±0.05 藥物組70.49±0.030.61±0.070.59±0.07 針藥組7 0.67±0.092)0.57±0.100.58±0.05

注:與正常組比較1)<0.05;與模型組比較2)<0.05

3 討論

下丘腦被認為與睡眠發生直接相關,大量研究表明,這個腦區直接對睡眠進行調控,而且下丘腦還參與了形成抑郁癥的腦內神經回路[12];杏仁核是腦內對外界負面信息轉化為神經信號的場所,它在解剖上屬于古紋狀體,功能上屬于邊緣系統的一個核團[13],參與對情緒、行為活動的調節,含有大量調節睡眠的相關物質,如內啡肽、生長抑素、腎上腺素皮質激素釋放因子等[14-16];腦干的中縫背核對人體睡眠、覺醒周期、情緒、行為都有重要的調節作用,腦內5-HT能神經遞質均起源于中縫核團,經過神經纖維投射到整個中樞[17]。

5-HT是腦內極為重要的神經遞質,它不僅參與大腦焦慮、抑郁情緒的調節,還直接或間接參與對睡眠的生理調節過程[18]。腦內的5-HT主要代謝途徑是在單胺氧化酶的作用下生成5-HIAA。而腦內5-HIAA和5-HT之間的比值能間接反應5-HT能神經系統的活躍程度[7,19]。

選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑(selective sero- tonin reuptake inhibitor, SSRIs)是20世紀80年代開發并應用于臨床的一類新型抗抑郁藥物。這類藥物選擇性抑制突觸前膜對5-HT的回收,對去甲腎上腺素(NE)影響很小,幾乎不影響多巴胺(DA)的回收。目前臨床上30%~40%的抑郁癥患者聯合使用SSRIs+苯二氮卓類(BDZ)藥物。傳統的鎮靜催眠藥BDZ可以治療抑郁相關失眠[20]。此類藥物可縮短入睡時間,減少覺醒時間和次數,增加總睡眠時間,具有安全、起效快、耐受性良好等特點[21]。聯用BDZ,主要在于加強SSRIs對中樞神經的作用,以盡快改善睡眠以及全身癥狀,穩定患者的情緒,特別是對焦慮、抑郁和失眠的改善尤為明顯[22-23]。本研究藥物組和針藥組聯合使用鹽酸舍曲林片和阿普唑侖片是SSRIs+BDZ治療SDD的典型代表。

本研究中針刺組和針藥組所選用的靳三針“刺神穴組”,由靳三針中的“智三針”與“定神針”精煉而來[24]。印堂穴是“定神針”的要穴,在兩眉之間、鼻根部,雖說是經外奇穴,但處于督脈之上,可振奮陽氣;神庭穴是“智三針”的要穴,是頭部僅有的以“神”命名的兩個穴位之一,專用于調神的要穴;配穴方面,太沖穴是足厥陰肝經的輸穴和原穴,位于足背第一、二跖骨之間,具有鎮肝熄風、醒腦開竅、鎮心安神、解郁止痛的功效,善于治療失眠癥。

針刺治療SDD的優勢在于多靶點、整體調整、無毒副反應、安全性高等。針刺作用的基礎在于刺激患者自身內源性調節機制的發揮,無須借助于藥物而起作用,這種綠色安全的特色是藥物不可比擬的。針藥并用是針灸發展的重要途徑,它結合了針灸與藥物的雙重優勢[22-23],是抗抑郁治療的新趨勢,具有以下優點。①針藥并用可以更好改善抑郁癥的軀體化癥狀;②針藥并用可以彌補抗抑郁藥起效較慢問題,臨床觀察也發現,針灸治療抑郁癥起效迅速,一般多在2星期內就起效,部分患者還存在即時效應。因此,針藥并用治療抑郁癥可以快速起效,盡量減輕患者及其家屬的痛苦,減少功能損害和降低自殺的危險性,對抑郁癥社會經濟負擔的減輕具有重要意義;③針藥并用可以減輕西藥的副反應。

筆者同期研究結果表明,①為期7 d的針藥并用干預對抑郁癥睡眠障礙大鼠起效較快,能明顯改善抗抑郁藥物起效慢的問題(中縫背核5-羥色胺受體mRNA表達)[5];②為期7 d的針刺干預對抑郁癥睡眠障礙大鼠有效,且與藥物干預效果相當,為期7 d的針藥結合干預則有明顯的增效作用(外側韁核bCaMKⅡ蛋白表達)[25]。

本研究采取測定大鼠腦部下丘腦、杏仁核和中縫背核腦區的5-HT、5-HIAA,并計算兩者之間的比值來探討針刺、藥物、針藥并用對SDD造模大鼠的作用機制。本實驗結果表明,①SDD造模后大鼠下丘腦、杏仁核和中縫背核的5-HT、5-HIAA含量均出現明顯下降 (<0.05),經過為期7 d的各種干預后,各干預組下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HT含量均較模型組出現了明顯的上調(<0.05);僅有個別組的組間比較出現了明顯的變化(<0.05)。②SDD造模后大鼠的下丘腦、杏仁核、中縫背核5-HIAA/5-HT比值均出現了明顯的下調(<0.05);針藥組下丘腦5-HIAA/5-HT比值被明顯上調(<0.05),針刺組杏仁核5-HIAA/5-HT比值被明顯上調(<0.05),其他干預組的各腦區5-HIAA/5-HT比值均較模型組未出現明顯的變化(>0.05)。從以上實驗結果可以看出,各種干預手段均能有效提高下丘腦、杏仁核、中縫背核這些影響情緒與睡眠的相關腦區的5-HT含量;而只有針刺和針藥并用能夠提高各腦區5-HIAA/5-HT比值。由此,筆者認為,針刺和針藥并用均能改善5-HT能神經系統,增加睡眠,提高睡眠質量,而其中針藥并用的效果很可能是以針刺為主的,值得我們進一步研究。

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Effect of Combined Acupuncture and Medicine on the 5-HT and 5-HIAA Contents of Hypothalami, Amygdalae and Dorsal Raphe Nuclei and Their Ratio in Rats with Sleep Deprivation Depression

-1,-1,-2.

1.,,100700,; 2.,510405,

Objective To investigate the effect of combined acupuncture and medicine on the 5-hydroxytryptamine (5-HT) and 5-hydroxyindoleacetic acid (5-HIAA) contents of hypothalami, amygdalae and dorsal raphe nuclei and their ratio in rats with sleep deprivation depression. Method Forty SD rats were randomized to a normal group of eight rats and a model making group of 32 rats. The normal group of rats was routinely fed together in one cage without any stimulation and treatment. The model making group of rats underwent 21 days’ solitary feeding + CUMS + REM sleep deprivation. Twenty-eight rats with successful model making were randomized to model, acupuncture, medicine and combined acupuncture and medicine groups, seven each. The model group received model making and no intervention; the acupuncture group, intervention with acupuncture at Yintang, Shenting and Taichong; the medicine group, intervention by an oral gavage of sertraline hydrochloride tablets and alprazolam tablets in aqueous solution; the combined acupuncture and medicine group, intervention with acupuncture plus the aqueous solution. The three groups received seven consecutive days of intervention. The 5-HT and 5-HIAA contents of hypothalami, amygdalae and dorsal raphe nuclei and their ratios were compared between the groups. Result The 5-HT and 5-HIAA contents of hypothalami, amygdalae and dorsal raphe nuclei decreased significantly in the model group after model making compared with the normal group (<0.05) and increased significantly in the acupuncture, medicine and combined acupuncture and medicine groups after treatment compared with the model group (<0.05). There were statistically significant differences in the ratios between the 5-HIAA and 5-HT contents of hypothalami and dorsal raphe nuclei between the model and normal groups (<0.05). There was a statistically significant difference in the ratio of amygdalae 5-HIAA to 5-HT content between the acupuncture and model groups and in the ratio of hypothalamic 5-HIAA to 5-HT content between the combined acupuncture and medicine and model groups (<0.05). Conclusion Combined use of acupuncture and medicine can produce a certain improving effect on 5-hydroxytryptaminergic neuronal activity and therefore increase sleep time and improve sleep quality in rats with sleep deprivation depression. Perhaps acupuncture produces the main effect of combined acupuncture and medicine.

Acupuncture therapy; Depression; Dyssomnia; 5-hydroxytryptamine; 5-hydroxyindoleacetic acid; Combined use of acupuncture and medicine; Rats

1005-0957(2017)03-0337-06

R2-03

A

10.13460/j.issn.1005-0957.2017.03.0337

國家自然科學基金項目(81303041,81473780);中國博士后科學基金項目(2016M590185)

俞裕天(1987—),男,博士后,Email:195824064@qq.com

2016-11-04

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