郭 韜 鄭 杰 康進生 董長征 武 江 岳向勇 李文玲 趙文清 梁 晴
(河北省人民醫(yī)院功能神經(jīng)外科,河北 石家莊 050051)
嗎啡急性成癮貓癥狀學(xué)與神經(jīng)電生理變化
郭 韜 鄭 杰 康進生 董長征 武 江 岳向勇 李文玲 趙文清 梁 晴1
(河北省人民醫(yī)院功能神經(jīng)外科,河北 石家莊 050051)
目的通過建立急性嗎啡貓成癮模型,觀察成癮貓癥狀學(xué)和神經(jīng)電生理變化,探討成癮癥狀與神經(jīng)電生理變化間的關(guān)系。方法12只成年雄性家貓隨機分成實驗組9只和對照組3只,連續(xù)5 d,實驗組家貓于每日8點、12點、16點行背部皮下注射嗎啡,對照組注射等體積生理鹽水。第6天,實驗組家貓注射納洛酮誘發(fā)戒斷癥狀,證明造模成功后兩組于1、3、7 w行皮層和深部腦電圖監(jiān)測。結(jié)果實驗組家貓均出現(xiàn)嗎啡戒斷癥狀,腦電圖呈現(xiàn)生理波減少,慢波增多并出現(xiàn)棘波。結(jié)論急性嗎啡貓成癮模型的癥狀學(xué)與腦電圖改變對揭示嗎啡成癮機制具有一定意義。
嗎啡;成癮;模型;癥狀學(xué);腦電圖
嗎啡成癮已經(jīng)成為一個全球性的醫(yī)學(xué)和社會的焦點問題。本研究通過建立急性嗎啡貓成癮模型,觀察嗎啡成癮貓癥狀學(xué)特點,分析嗎啡對腦組織毒性損害造成的神經(jīng)電生理變化,探討神經(jīng)電生理變化與成癮癥狀的關(guān)系,為臨床合理治療藥物成癮提供神經(jīng)電生理依據(jù)。
1.1 實驗動物 雄性成年家貓12只,其中實驗組9只,對照組3只。由河北省人民醫(yī)院臨研中心提供,貓齡3~4年,體重2 ~3 kg。
1.2 實驗藥品 鹽酸嗎啡注射液,沈陽第一制藥廠生產(chǎn)。麻醉藥品和精神藥品生產(chǎn)定點批件號:TD2006-0028,國藥準(zhǔn)字:H21022436。鹽酸納洛酮注射液,康哲(湖南)制藥有限公司生產(chǎn)。產(chǎn)品批號20070113,批準(zhǔn)文號:國藥準(zhǔn)字H20033435。
1.3 貓嗎啡急性成癮動物模型〔1〕(1)實驗組貓按逐日遞增原則,分別于每日8點、12點、16點行背部皮下注射鹽酸嗎啡。連續(xù)5 d給藥。對照組貓對應(yīng)時間注射生理鹽水。(2)給藥劑量:第1天嗎啡單次用量2.5 mg/kg,第2天5 mg/kg,第3天7.5 mg/kg,第4天10 mg/kg,第5天12.5 mg/kg,均嚴格按時、按次注射。(3)納洛酮誘發(fā)實驗:第6天8:00對照組給予相同程序的等體積生理鹽水皮下注射。實驗組以0.5 mg/kg納洛酮誘發(fā)戒斷癥狀。評定貓的戒斷癥狀,證明嗎啡急性成癮貓模型制造成功。
1.4 腦電圖監(jiān)測 兩組實驗貓分別于造模成功后1 w、3 w、7 w及取材時用MS4000U電生理監(jiān)測儀進行皮層、深部腦電圖監(jiān)測。監(jiān)測部位包括額、顳、頂、枕葉皮層、海馬、杏仁核和伏隔核區(qū)組織。
1.5 癥狀學(xué)評分 依照Maldonado等〔2〕的戒斷癥狀評分標(biāo)準(zhǔn),評定戒斷癥狀。包括扭體、濕狗樣抖、跳躍、站立、齒顫、清理皮毛、上瞼下垂。其中每2 min評定1次上瞼下垂。觀察時間為腹腔注射納洛酮后,共20 min。
1.6 統(tǒng)計學(xué)分析 實驗數(shù)據(jù)采用SPSS 9.0統(tǒng)計軟件包進行分析,實驗組與對照組比較,采用多個樣本均數(shù)比較的F檢驗和兩兩比較的q檢驗,數(shù)據(jù)以±s表示。
2.1 嗎啡貓成癮模型癥狀學(xué)特點 本組實驗動物無死亡。實驗組貓隨嗎啡劑量加大而出現(xiàn)典型的嗎啡依賴癥狀,表現(xiàn)為給藥后逐漸出現(xiàn)呆滯、活動減少、嗜睡,四肢及軀體肌緊張,兩眼眼神迷離。上述表現(xiàn)持續(xù)約30 min后開始出現(xiàn)興奮狀態(tài),主要表現(xiàn)為活動增多,狂叫,亂跳,快速轉(zhuǎn)圈,舔毛,咬前爪及磕鐵籠等。戒斷癥狀評分統(tǒng)計見表1。實驗組戒斷評分值明顯高于對照組(P<0.05),嗎啡成癮貓出現(xiàn)戒斷癥狀,而對照組沒有出現(xiàn)戒斷癥狀,說明戒斷癥狀是嗎啡成癮貓的特征癥狀學(xué)表現(xiàn)。
表1 對照組與實驗組戒斷癥狀評分的比較
2.2 腦電圖變化 正常對照組皮層腦電圖,基本節(jié)律以中低波幅α波為主,少量β波,枕區(qū)尤為明顯。波形規(guī)整,左右對稱,調(diào)幅調(diào)節(jié)好(見圖1)。嗎啡成癮貓皮層腦電圖特征性波形表現(xiàn)為:額區(qū)α波數(shù)量逐漸減少,呈短節(jié)律,活動或散在出現(xiàn)。伴α波調(diào)幅減弱,α波慢化。低、中波幅θ波、δ波逐漸增多。α節(jié)律出現(xiàn)高幅α梭形波節(jié)律,其最大峰峰值與平均峰峰值間相對比>3.00。同時,棘波、棘慢波頻繁出現(xiàn),有時甚至棘波連續(xù)發(fā)放,出現(xiàn)棘節(jié)律(圖2)。頂區(qū)可見少量棘波及棘慢波發(fā)放(圖3);顳區(qū)病理波較額區(qū)相比,波幅較低,發(fā)放頻率亦遜于額區(qū),但慢波明顯增多,以低、中波幅θ波為主,有時連續(xù)發(fā)放(圖4);枕區(qū)正常生理性α波數(shù)量逐漸減少,波幅減低,直至解體、難以辨認,伴α波調(diào)幅調(diào)節(jié)變差,α波慢化,低、中波幅θ波、δ波逐漸增多(圖5);而海馬、杏仁核區(qū)表現(xiàn)為正常背景生理波波幅減低,頻率加快,波形不整,調(diào)幅調(diào)節(jié)變差,可見少量低幅尖波出現(xiàn)(圖6)。伏隔核區(qū)有時可見高幅及超高幅棘波(圖7)。
圖1 正常對照組皮層腦電圖
據(jù)文獻報道〔3〕嗎啡在人體的致欣快作用主要表現(xiàn)在注射嗎啡后瞬間的快感,快感后的松弛效應(yīng)延續(xù)0.5~2 h,以及其后2~4 h顯得精神抖擻、自我感覺良好的狀態(tài)。隨著注射劑量的增大,最終導(dǎo)致成癮(依賴),表現(xiàn)為精神依賴和軀體依賴,精神依賴主要表現(xiàn)為強烈的藥物渴求和持續(xù)的覓藥行為,軀體依賴主要表現(xiàn)為耐受性和戒斷反應(yīng),戒斷反應(yīng)是嗎啡成癮最具特征和最重要的診斷依據(jù)。
本實驗發(fā)現(xiàn),貓用遞增法注射嗎啡后出現(xiàn)戒斷綜合征表現(xiàn):扭體、濕狗樣抖、上瞼下垂、齒顫、異常姿勢等行為動作變化和稀便、流涎、流淚等自主神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。是阿片類物質(zhì)成癮的特征性癥狀,其產(chǎn)生機制目前普遍認為是軀體神經(jīng)生理對阿片類的反適應(yīng)作用。本實驗中貓戒斷癥狀的表現(xiàn)基本與吸毒者平常使用毒品后的表現(xiàn)相似,這說明用動物實驗獲得的發(fā)現(xiàn)可在某種程度上去解釋嗎啡對人體的影響和毒性損害。
嗎啡成癮對腦組織可造成慢性持續(xù)性損害,病變廣泛,病理類型復(fù)雜多樣。是一種慢性腦病。臨床上出現(xiàn)戒斷癥狀表現(xiàn)的神經(jīng)精神病癥候群也是復(fù)雜多樣,多數(shù)學(xué)者認為,其病理機制應(yīng)是多重機制而非單一病機。目前比較公認與下列機制有關(guān)〔4,5〕:①嗎啡作用于內(nèi)源性阿片肽系統(tǒng)及其他神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng),引起這些系統(tǒng)受體前、受體、受體后多環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)及功能變化,造成一系列神經(jīng)功能紊亂,從而表現(xiàn)出多樣的病理類型及臨床癥候群。②自由基作用:嗎啡成癮造成體內(nèi)自由基增多,引發(fā)鏈?zhǔn)街|(zhì)過氧化反應(yīng),通過損傷細胞膜、抑制蛋白質(zhì)功能、破壞核酸及染色體等機制,引發(fā)包括腦細胞在內(nèi)的軀體細胞損傷死亡。③嗎啡成癮造成軀體其他重要器官、系統(tǒng)病變,如心、肝、腎、肺和血管損害。④非提純的嗎啡制品中有混雜物,其中的有害物質(zhì)可通過直接毒性作用,或發(fā)生炎性反應(yīng),或?qū)е逻^敏反應(yīng)而致腦細胞損害。
本實驗中當(dāng)貓腦功能正常時,枕區(qū)α波頻率多在8~13 Hz,調(diào)幅調(diào)節(jié)良好。枕區(qū)α波的數(shù)量、頻率及調(diào)幅調(diào)節(jié)可反映腦功能的情況〔6〕。而嗎啡成癮貓枕區(qū)α波數(shù)量減少,調(diào)幅調(diào)節(jié)變差,形態(tài)異常,直至難以辨認。嗎啡成癮貓各腦區(qū)病理波數(shù)量明顯增加,證實嗎啡對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有興奮和抑制的雙相作用。實驗過程中嗎啡成癮貓出現(xiàn)發(fā)作性強直陣攣狀態(tài),皮層腦電顯示的棘波及棘慢波等病理波為嗎啡成癮貓癲癇發(fā)作提供依據(jù)。嗎啡還可改變中樞和外周鈣離子通道的數(shù)目和開放狀態(tài),導(dǎo)致神經(jīng)細胞膜中的鈣通道增多,細胞內(nèi)鈣離子濃度升高〔7〕。過量的鈣內(nèi)流在細胞內(nèi)形成高濃度游離鈣,使線粒體腫脹,細胞能量代謝障礙和激活鈣依賴蛋白酶及磷脂酶分解維持正常細胞功能所必備的蛋白質(zhì),磷脂酞膽堿和磷脂酞乙醇胺,而導(dǎo)致神經(jīng)細胞壞死,疤痕形成,成為致癲癇灶。這可能是嗎啡成癮后出現(xiàn)神經(jīng)元異常放電的生物化學(xué)基礎(chǔ)。
神經(jīng)突觸是腦內(nèi)信息傳遞的主要結(jié)構(gòu),突觸結(jié)構(gòu)的改變必然與神經(jīng)電生理活動的異常有關(guān)。嗎啡導(dǎo)致神經(jīng)細胞變性壞死、萎縮退化,而機體為了擺脫其引起的信息傳遞抑制作用,維持正常的生理功能,必然會在某些部位發(fā)生一些代償性改變。并且隨依賴時限的延長,這種代償性改變變得更加明顯。嗎啡依賴時膠質(zhì)細胞彌漫性或灶性增多、靶神經(jīng)元多次重復(fù)興奮,他們可能分泌一些神經(jīng)營養(yǎng)因子或營養(yǎng)活性物質(zhì),促進軸突、樹突的生長,并且建立更多的突觸聯(lián)系和引起突觸可塑性的改變〔8〕。部分神經(jīng)細胞變性壞死后,外周存留細胞可能會發(fā)出新的側(cè)支,并形成新的突觸,以彌補神經(jīng)細胞壞死后引起的突觸喪失。突觸的丟失和重組不斷進行,必然會破壞正常的神經(jīng)細胞間相互聯(lián)系的秩序,這可能是嗎啡成癮貓皮層異常放電的病理學(xué)基礎(chǔ)。另外,實驗研究、分子解剖學(xué)已證實中腦一邊緣多巴胺系統(tǒng)是幾乎所有成癮藥物產(chǎn)生獎賞效應(yīng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),在把情緒轉(zhuǎn)化為意向性行為和活動的過程中起重要作用〔9〕。而這種轉(zhuǎn)化正是產(chǎn)生藥物依賴所必需的。中腦一邊緣多巴胺系統(tǒng)主要包括中腦腹側(cè)被蓋區(qū)、伏隔核、杏仁核等腦區(qū)。伏隔核內(nèi)主要為多側(cè)棘的γ-氨基丁酸能(GABA)小神經(jīng)元。伏隔核區(qū)多巴胺受體密度與紋狀體非常相近,是腦內(nèi)多巴胺受體密度最高的腦區(qū)之一。伏隔核被認為和選擇性注意、繼發(fā)性易化、獎賞、記憶等行為過程有關(guān),是將中腦-邊緣葉信號通過錐體外系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)樾袆拥恼{(diào)控站。一切天然的獎賞性刺激都是通過作用于該系統(tǒng),在注射嗎啡的動物體內(nèi),5-HT的代謝和合成增加,而5-HT3可激發(fā)NAc區(qū)DA能神經(jīng)元的超常電活動,最終引起伏隔核內(nèi)多巴胺釋放增多,從而產(chǎn)生獎賞效應(yīng),誘發(fā)嗎啡依賴者的戒斷癥狀和對嗎啡的渴求。這可能是嗎啡成癮貓戒斷行為的神經(jīng)電生理學(xué)基礎(chǔ)。
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Study of semeiology and neural electrophysiology about the cat w ith acutemorphine addiction
GUO Tao,ZHENG Jie,KANG Jin-Sheng,et al.
Department of Functional Neurosurgery,Hebei Provincial Hospital,Shijiazhuang 050051,Hebei,China
ObjectiveTo observe the semeiology and the change of neural electrophysiology of the cat with acute morphine addiction.Methods12 male catswere randomly divided into experiment and control groups.The cats of experiment group were hypodermic injection with morphine at8,12,16 h.The cats of control group were hypodermic injection with normal sodium at the same time.After 5 days,the cats of experiment group were injected with allylnoroxymorphone for inducing abstinent symptom.Two group cats were monitored with electroencephalogram at1,3,7 w after inducing abstinent symptom.ResultsAll of the cats of experiment group showed abstinent symptom.The changes ofelectroencephalogram were physiologicalwaves reducing and slow waves and spikewave increasing.ConclusionsThe semeiology and the change of neural electrophysiology of the catwith acutemorphine addiction conduce to reveal themechanisms ofmorphine addiction.
Morphine;Addiction;Model;Semeiology;Electroencephalogram
R322
A
1005-9202(2011)18-3528-03
河北省科技攻關(guān)計劃項目(07276101D-133)
1 辛集市第一醫(yī)院
趙文清(1956-),男,主任醫(yī)師,主要從事功能神經(jīng)外科疾病診斷與治療研究。
郭 韜(1972-),男,主治醫(yī)師,主要從事功能神經(jīng)外科疾病診斷與治療研究。
〔2011-01-06收稿 2011-03-04修回〕
(編輯 曲 萌/曹夢園)