电针百会及神庭穴对抑郁小鼠行为学及不同脑区单胺类神经递质含量的影响
2020-06-04邹天雨赵宇马莉程为平
邹天雨,赵宇,马莉,程为平*
(1.黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040;2.黑龙江中医药大学附属第一医院,黑龙江 哈尔滨 150040)
抑郁症(Depression)属于抑郁障碍的亚型之一[1],以持久而显著的情绪低沉、兴趣缺失为主要特点,长时间心境障碍可伴有躯体症状的出现,在我国发病率已达到总人数的4.2%[2]。抑郁症的发病机制尚不明确,还停留在假说阶段,其中单胺类神经递质的含量变化被广泛认为是抑郁症产生和转归的重要因素[3],常用的抗抑郁药物也是以影响神经递质含量起效。前额叶皮质负责调控情感,海马负责认知与记忆功能,应激会使这两个区域神经元结构被破坏,神经网络功能障碍,就会导致神经递质分泌相对不足,进而导致抑郁症的发生。针灸治疗抑郁症具有安全、副作用小等特点且疗效显著[4],而电针可保持持续的刺激量和作用时间,使神经元释放的神经递质增加,以到达治疗抑郁症的目的。笔者结合多年临床实践,选用慢性不可预知温和刺激(Chronic unpredictable mild stimulation, CUMS)模型,以电针百会及神庭穴为治疗方法,检测模型小鼠不同脑区单胺类神经递质的含量变化,探讨其作用机理,为临床推广此方法提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 动物与分组
SPF级ICR小鼠48只,雌性8周龄,体质量20~30 g,购于北京维通利华实验技术有限公司。常规适应性饲养1周后,按数字随机表将小鼠分为空白组、模型组、对照组(阳性药物对照)和治疗组(电针组),每组各12只。
1.2 主要器材、试剂和仪器
安迪牌不锈钢毫针(长25 mm、直径0.25 mm);华谊牌电针仪(型号:G6805-2A);DB018型小鼠开场活动记录系统(北京智鼠多宝科技);去甲肾上腺素(NE)、5-羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)标准品(美国Sigma公司);盐酸氟西汀胶囊(百优解,20 mg/粒,礼来苏州制药有限公司);捷盛牌超低温冰箱(DW-86L80);LICHEN牌台式高低速离心机(LC-LX-HL210D);上海精科超高效液相色谱仪 (LC-210)。
1.3 构建动物模型
除空白组外,其余3组进行CUMS模型构建,根据《神经生物学实用实验技术》[5]中步骤进行操作。动物在21 d的时间内接受慢性、不可预知的温和刺激。日间刺激包括强迫冰水游泳、摇晃鼠笼、束缚管束缚、胡椒粉等气味刺激;夜间刺激包括持续灯光照射、鼠垫潮湿处理、倾斜鼠笼、禁食水24 h,每天从日间和夜间刺激方法中各挑选一种刺激对小鼠进行处理,顺序随机,连续不重复,使小鼠不能够预知刺激的出现。为减少不同应激对行为和生化指标的影响,测试当天所有小鼠都接受相同刺激。
1.4 干预处理
造模完成后空白组及模型组均进行常规饲养。对照组进行药物灌胃,将20 mg的氟西汀研成粉末,加100 mL蒸馏水配制成悬浊液(0.2 mg/mL),使用灌胃器将药液由动物口直接注入到胃中,按0.3 mg/kg的剂量,连续灌服21 d。治疗组根据《实验针灸学》[6]明确小鼠百会穴、神庭穴所处定位,以毫针分别向前平刺,深度约2 mm。采用 G6805 电针仪进行电针干预,针柄末端连接导电线,正极连接百会穴、负极连接神庭穴,电压2 V,疏密波,频率1/20 Hz,每日1次,每次20 min,共治疗21 d。
1.5 动物行为学观察
记录造模前、造模第21天及干预第21天的行为学数据。糖水消耗实验记录小鼠禁食禁水24 h后, 给予10 g/L蔗糖水饮用24 h后糖水的消耗量。旷场实验记录测定5 min内各组小鼠水平运动和垂直运动的变化,以动物穿越底面的块数为水平活动的得分数,以直立次数为垂直活动的得分数。将小鼠放入旷场箱正中, 以小鼠三足跨入邻格的次数为水平活动得分, 以双足离开底面直立次数为垂直活动得分。
糖水消耗量(%)=消耗糖水量/糖水总量×100%
1.6 单胺类神经递质测定
干预完成后,取各组模型小鼠, 以4%水合氯醛按0.1 mL/10 g腹腔注射进行麻醉,麻醉起效后将小鼠固定于鼠板上。将小鼠断头,经颅前正中线剪开头皮暴露颅骨,剪开枕骨,小心撬开颅骨,取出脑组织。冰盘上剥离大鼠脑组织后, 快速剪取前额叶与海马组织, 称重后液氮速冻后放入-80 ℃冰箱保存。取小鼠海马区及前额叶脑组织,加入二羟基苯甲酸, 冰浴超声匀浆30 s,13 500 r/min低温4 ℃离心15 min, 将上清液采用高效液相色谱法测定不同脑区单胺类神经递质5-HT、NE、DA的含量变化。
1.7 统计学分析
2 结果
2.1 各组小鼠糖水消耗实验结果比较
各组小鼠造模前糖水消耗无明显差异(P>0.05)。造模第21天,模型组、对照组、治疗组同空白组相比,糖水消耗量明显下降(P<0.05)。干预第21天,对照组、治疗组与模型组相比,糖水消耗量明显升高(P<0.05),对照组与治疗组相比,无统计学意义(P>0.05)。见表1。
表1 各组小鼠不同时期糖水消耗量比较
注:与空白组比较,*P<0.05;与模型组比较,△P<0.05。
2.2 各组小鼠旷场实验结果比较
各组小鼠造模前旷场实验水平及垂直运动次数无明显差异(P>0.05)。造模第21天,模型组、对照组、治疗组同空白组相比,旷场实验水平及垂直运动次数明显下降(P<0.05)。干预第21天,对照组、治疗组与模型组相比,旷场实验水平及垂直运动次数明显升高(P<0.05),对照组与治疗组相比,无统计学意义(P>0.05)。见表2和表3。
表2 各组小鼠不同时期旷场实验水平运动次数比较次)
注:与空白组比较,*P<0.05;与模型组比较,△P<0.05。
表3 各组小鼠不同时期旷场实验垂直运动次数比较次)
注:与空白组比较,*P<0.05;与模型组比较,△P<0.05。
2.3 各组小鼠前额叶皮质单胺类神经递质含量变化
与空白组对比,模型组小鼠前额叶皮质单胺类神经递质含量较少(P<0.05),对照组、治疗组与模型组相比,小鼠前额叶皮质单胺类神经递质含量升高(P<0.05),对照组与治疗组相比,无统计学意义(P>0.05)。见表4。
表4 各组小鼠前额叶皮质神经递质含量比较
注:与空白组比较,*P<0.05;与模型组比较,△P<0.05。
2.4 各组小鼠海马区单胺类神经递质含量变化
与空白组对比,模型组小鼠海马区单胺类神经递质含量较少(P<0.05),对照组、治疗组与模型组相比,小鼠海马区单胺类神经递质含量升高(P<0.05),对照组与治疗组相比,无统计学意义(P>0.05)。见表5。
表5 各组小鼠海马区神经递质含量比较
注:与空白组比较,*P<0.05;与模型组比较,△P<0.05。
3 讨论
针刺治疗抑郁症的方法众多且疗效确切[7]。本实验依据多年临床经验,选用了电针百会及神庭穴的方法,以CUMS模型验证此方法有效性并探讨可能的作用机制。根据实验中行为学结果显示,CUMS模型降低了小鼠的糖水消耗量,而且减少了小鼠的自发运动,贴近人类抑郁情绪下快感缺失和意志活动减弱的症状。对照组和治疗组在干预后的数据变化,说明电针百会及神庭穴可以明显改善抑郁小鼠的动物行为学。
单胺类神经递质假说被认为是抑郁症发生的最直接机制之一[8],神经信号的传递依赖于突触间神经递质的功能和含量,如果含量减少则会导致情绪调节的神经网络被抑制,产生抑郁情绪[9]。5-HT可以调节人类情绪,DA与人的精神状态有关,NE可以影响人类快乐感觉及应激性反应功能[10]。目前,包括氟西汀在内的临床常用药物,大多是以突触间隙中5-HT等递质含量增加为作用目的。所以理论上,任何增加脑内单胺类神经递质含量的治疗方法都可以起到一定的治疗作用。对照组和治疗组的小鼠脑内5-HT、NE、DA含量明显高于模型组,表明电针百会及神庭穴治疗抑郁症的作用机制之一,就是可以提高前额叶和海马区单胺类神经递质的含量。前额叶皮质是调控人类情绪的重要区域,海马区与人类的认知和记忆密切相关[11]。研究表明,抑郁症患者的前额叶与海马区呈现萎缩状态,而经过治疗后可得到明显改善[12]。
百会穴为诸阳之会,开窍醒神,振奋阳气;神庭穴清散头风,镇静安神;此二穴皆属督脉,提升阳气。抑郁症患者病初多气滞实火之证,病久则阳郁神疲,由实转虚,阳气不足则脑神失养而发病。本实验以迎随补泻之补法刺入,电针连接以百会为正神庭为负,电流由百会穴流向神庭穴为补法,可激发阳气,安神定志。
随着科学技术的发展,脑的网络功能也越来越清晰。有研究指出抑郁症患者中央执行网络的功能连接异常,对情绪和认知信息的加工和处理能力会下降[13]。中央执行网络主要包括前额叶、后顶叶等部分皮层[14]。根据解剖位置,百会与神庭穴分别位于后顶叶和前额叶的投射区,钟慧[15]研究发现,针刺这两个穴位会引起顶下小叶、额中回、额下回的脑功能活动活跃。陈华德等[16]发现针刺百会后海马及海马旁回信号增强。通过陈苑[17]的研究,可以说明5-HT与抑郁症脑网络的功能连接关系密切,单胺类神经递质可能是脑网络功能连接的物质基础。电针百会及神庭穴很可能是通过提高脑功能区神经递质含量,继而加强了中央执行网络等脑网络系统的连接。未来将进一步探讨抑郁症患者脑网络功能与针刺选穴的关系,验证电针百会及神庭穴的作用机制,为临床治疗此类疾病提供新的思路与方法。