于動震 蘇彥炬柳新海 霍少華

(石家莊學(xué)院體育系 河北石家莊 050035;①河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)體育部)

有氧游泳運(yùn)動對嗎啡精神依賴大鼠伏隔核中內(nèi)阿片肽表達(dá)水平的影響

于動震 蘇彥炬①柳新海 霍少華①

(石家莊學(xué)院體育系 河北石家莊 050035;①河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)體育部)

①目的 研究8周有氧游泳運(yùn)動對大鼠嗎啡精神依賴的影響以及伏隔核中內(nèi)阿片肽家族的變化。②方法 80只SD大鼠，隨機(jī)分為對照組(C)、運(yùn)動組(E)、嗎啡組(M)和運(yùn)動嗎啡組(EM)。E組和EM組進(jìn)行有氧游泳運(yùn)動訓(xùn)練，M組和EM組建立嗎啡精神依賴模型。測定下伏隔核中內(nèi)阿片肽的表達(dá)水平。③結(jié)果 與C相比，E組β－EP、L－EK水平顯著升高，M組β－EP、L－EK水平顯著降低，DynA顯著升高;與M組比較，EM組β－EP、L－EK顯著升高，DynA水平顯著降低。④結(jié)論 伏隔核中內(nèi)阿片肽遞質(zhì)系統(tǒng)水平的變化參與了運(yùn)動逆轉(zhuǎn)大鼠嗎啡精神依賴的過程。

游泳訓(xùn)練;精神依賴;內(nèi)阿片肽系統(tǒng);嗎啡

嗎啡(morphine)作為阿片類藥物的主要成員和典型代表，由于長期應(yīng)用，能使機(jī)體產(chǎn)生強(qiáng)烈的軀體依賴性、精神依賴性和耐受性等副作用，致使其在臨床的應(yīng)用現(xiàn)已受到了極大的限制［1］。內(nèi)阿片肽(endogeneous opioid peptide，EOP)在機(jī)體的神經(jīng)系統(tǒng)和很多外周器官中廣泛分布，其主要生物學(xué)效應(yīng)主要體現(xiàn)在參與機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)、體溫調(diào)節(jié)、學(xué)習(xí)記憶過程、疼痛反應(yīng)、能量代謝、免疫調(diào)節(jié)等多種高級生命活動中［2］。在嗎啡精神依賴的各個(gè)階段均通過該家族表達(dá)水平在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的變化實(shí)現(xiàn)對嗎啡精神依賴形成的參與作用。有氧運(yùn)動也是外界刺激作用于機(jī)體的一種強(qiáng)烈應(yīng)激方式和機(jī)體學(xué)習(xí)記憶形成的一個(gè)過程，也能通過對內(nèi)阿片肽家族表達(dá)水平的改變，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動對機(jī)體機(jī)能的影響［3］。本文在課題組前期研究的基礎(chǔ)上，選擇了伏隔核中內(nèi)阿片肽家族主要成員作為切入點(diǎn)，探討有氧游泳運(yùn)動在嗎啡精神依賴形成中發(fā)揮作用的機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 材料 雄性SD大鼠80只，體質(zhì)量180～200g，(河北省實(shí)驗(yàn)動物中心提供，清潔級，合格證號606113)。將實(shí)驗(yàn)動物隨機(jī)分為4組，空白對照組(C)、運(yùn)動鹽水組(E)、非運(yùn)動嗎啡組(M)和運(yùn)動嗎啡組(EM)，每組20只。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法 E組和EM組動物的游泳訓(xùn)練在自制圓形金屬容器中進(jìn)行，直徑2m，深度70cm，內(nèi)壁光滑。訓(xùn)練時(shí)水深50cm，水溫(32±2)℃，每天訓(xùn)練1次，第1周每次30min，第2周每次60min，第3周每次90min，并保持此運(yùn)動量到第8周。

上午將C和E組動物分別腹腔給予生理鹽水，M組和EM組分別腹腔給予嗎啡，將實(shí)驗(yàn)動物放入偏愛箱白室訓(xùn)練40min。下午將4組實(shí)驗(yàn)動物均腹腔注射等量的生理鹽水，放入訓(xùn)練箱的黑室訓(xùn)練40min，共訓(xùn)練8周。

最后一次訓(xùn)練后24 h進(jìn)行第2次CPP，然后將每組動物隨機(jī)取10只，取整腦，在沸生理鹽水中煮5 min，分離出伏隔核，稱重，待進(jìn)行放射免疫檢測。再將每組動物剩余10只斷頭處死后，分離伏隔核，液氮速凍，待進(jìn)行RT－PCT檢測。

從基因庫中獲得基因序列，引物由上海DOBIO生物工程技術(shù)有限公司合成，內(nèi)參基因GADPH上游引物:5＇－CTCAGTGTCCATGTCCAGTAT－3＇，下游引物:5＇－ATGACGGAGTGTCTTGTCTAT－3＇，。POMC上游引物:5＇－GTCGTACCAGTGAAGTCAGCC－3＇，下游引物:5＇－GACTCATCTAGTGCTCTGCAG－3＇。PPE上游引物:5＇－ATCTACACACAGACGTCAT－3＇，下游引物:5＇－CGTGAAGTCAACTCAGCTGCT－3＇。PPD上游引物:5＇－TCTCGAGACTCTAGGTGCGAT－3＇，下游引物:5＇－TCATGTTACCGAATTGCGTTC－3＇。

反應(yīng)體系如下:10×緩沖液2.5μL，水15.1μL，上下游引物均為0.3μL，SYBR 0.5μL，dNTP 2μL，Mg2+2μL，Taq HS 0.3μL，模板2μL。反應(yīng)條件如下:95℃ 2min 1cycle;94℃ 10s，60℃10s，71℃45s，40 cycle。63℃退火。每個(gè)樣品均檢測3次，最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果以所測樣品的平均拷貝數(shù)表示。

數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，由SPSS 15.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，采用單因素方差分析(One Way ANOVA)。

2 結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)前后行為學(xué)測試結(jié)果 8周訓(xùn)練后，與本組訓(xùn)練前和C比較，M組在白室的累積停留時(shí)間顯著延長(均為P＜0.01)，E與C和本組實(shí)驗(yàn)前比較均未見顯著性變化;EM組與本組實(shí)驗(yàn)前比較未見顯著性變化，但與M組相比，在白室的累積停留時(shí)間顯著縮短(P＜0.01)，結(jié)果見圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)動物在訓(xùn)練箱白室的累積停留時(shí)間

2.2 運(yùn)動和嗎啡對大鼠伏隔核中內(nèi)阿片肽表達(dá)水平的影響與C組比較，E組的β－EP和L－EK水平顯著升高但DynA水平未見顯著性變化;M組的β－EP和L－EK水平均顯著降低(均為P＜0.05)，DynA水平顯著升高(P＜0.05);與M組比較，EM組的β－EP和L－EK水平顯著升高(均為P＜0.05)，DynA水平則顯著降低(P＜0.05)，結(jié)果見表1。

表1 伏隔核中內(nèi)阿片肽含量的變化(±s)

表1 伏隔核中內(nèi)阿片肽含量的變化(±s)

注:與C組比較，#P＜0.05，##P＜0.01;與M組比較，P＜0.05

項(xiàng)目 對照組 運(yùn)動組 嗎啡組 運(yùn)動嗎啡組β－EP 19.22±6.03 21.09±6.67#12.26±3.73#19.26±6.05△L－EK 40.76±9.71 52.65±15.29##28.37±6.98#39.59±11.62△DynA 34.54±10.39 38.11±12.08 50.92±16.44#37.51±10.14△

3 討論

嗎啡精神依賴(psychic dependence)，即為心理依賴(psy-chological dependence)，是指長期使用嗎啡使機(jī)體對其產(chǎn)生渴求，是一種持續(xù)增加的覓藥行為，能影響依賴者的情感及行為，最終導(dǎo)致個(gè)體的生活方式、情感性格、心理素質(zhì)、人格模式和意志行為等都發(fā)生改變［4］。條件性位置偏愛模型建立中實(shí)驗(yàn)動物在非位置偏愛側(cè)的累積停留時(shí)間是評價(jià)實(shí)驗(yàn)動物是否對依賴性物質(zhì)產(chǎn)生軀體和精神依賴性的常用指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)中腹腔給予5mg/kg嗎啡，訓(xùn)練8周后，大鼠對非自然位置偏愛側(cè)產(chǎn)生了偏愛，表現(xiàn)為在白室的累計(jì)停留時(shí)間比空白對照組和本組實(shí)驗(yàn)前均延長，而空白對照組在訓(xùn)練前后沒有發(fā)生顯著變化，說明嗎啡誘導(dǎo)大鼠產(chǎn)生了明顯的精神依賴性，當(dāng)撤藥后，已經(jīng)產(chǎn)生精神依賴的動物有向施予藥物刺激的非自然位置偏愛側(cè)繼續(xù)尋找藥物的傾向。

20世紀(jì)70年代初期，研究者陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了內(nèi)源性阿片樣肽家族，主要包括內(nèi)啡肽、強(qiáng)啡肽、腦啡肽、內(nèi)嗎啡肽以及孤啡肽等，它們是具有多種生物活性的神經(jīng)肽類。該神經(jīng)遞質(zhì)家族主要在神經(jīng)系統(tǒng)合成并在生物體內(nèi)發(fā)揮的生物學(xué)功能，EOP家族最突出的作用是鎮(zhèn)痛，這與外源性給予的阿片類藥物在體內(nèi)發(fā)揮的藥理功能相似，并且現(xiàn)有的多種鎮(zhèn)痛手段作用的發(fā)揮都是激活了以EOP為主要中介的內(nèi)源性痛覺調(diào)制系統(tǒng)。此外機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的EOP還參與一系列植物性神經(jīng)功能的調(diào)節(jié)，例如能量代謝、心血管活動、體溫調(diào)節(jié)、免疫反應(yīng)和應(yīng)激等。在本實(shí)驗(yàn)中，與C組相比，E組大鼠伏隔核中β－EP和L－EK均顯著升高，提示在該訓(xùn)練強(qiáng)度下進(jìn)行長期訓(xùn)練，可以使大鼠腦內(nèi) －EP和L－EK水平發(fā)生適應(yīng)性上調(diào)，是運(yùn)動本身具有獎(jiǎng)賞效應(yīng)的一個(gè)證據(jù)，但是大鼠并未表現(xiàn)為行為學(xué)上的條件性位置偏愛［5］。同時(shí)發(fā)現(xiàn)在本實(shí)驗(yàn)條件下，慢性嗎啡處理的大鼠，伏隔核中3種內(nèi)源性阿片肽均產(chǎn)生了顯著性變化，驗(yàn)證了伏隔核中內(nèi)阿片肽水平的變化廣泛參與了大鼠嗎啡精神依賴的之一學(xué)習(xí)記憶過程的形成，當(dāng)最后一次訓(xùn)練后，由于大鼠產(chǎn)生了精神依賴，伏隔核中異常表達(dá)的內(nèi)阿片肽導(dǎo)致大鼠有在白室尋找藥物的傾向。本研究發(fā)現(xiàn)，大鼠在慢性嗎啡處理形成精神依賴的同時(shí)，如果進(jìn)行中等強(qiáng)度的游泳訓(xùn)練，在行為學(xué)上逆轉(zhuǎn)了嗎啡條件性位置偏愛的形成，運(yùn)動嗎啡組大鼠伏隔核中內(nèi)阿片肽系統(tǒng)的變化與單純嗎啡處理時(shí)的變化方向相反，該結(jié)果提示，運(yùn)動干預(yù)能通過該家族水平的變化有效的逆轉(zhuǎn)大鼠嗎啡精神依賴的形成。值得注意的是，運(yùn)動組大鼠伏隔核中DynA的水平與對照組相比未有顯著性改變，但是運(yùn)動與嗎啡共同作用于大鼠時(shí)，卻表現(xiàn)為能夠使單獨(dú)嗎啡作用時(shí)升高的DynA水平顯著降低，該結(jié)果表明，單純運(yùn)動對伏隔核中DynA的表達(dá)水平不能產(chǎn)生影響，但是外界刺激(如給予嗎啡)使DynA在伏隔核中表達(dá)異常時(shí)，運(yùn)動對DynA合成表達(dá)的調(diào)節(jié)作用才顯現(xiàn)出來。也就是說，運(yùn)動不能影響DynA的正常表達(dá)，但是可以對異常表達(dá)的DynA水平起到適應(yīng)性調(diào)節(jié)作用，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動對神經(jīng)內(nèi)分泌免疫的改善。

［1］ J K Wang M.D，L A Nauss，J E Thomas.Pain relief by intrathecally applied morphine in man［J］.Anesthesiology，1979，50(2):149

［2］ A L Hebb，J F Poulin，S P Roach.Cholecystokinin and endogenous opioid peptides:Interactive influence on pain，cognition，and emotion［J］.Progress in Neuro－Psychopharmacology and Biological Psychiatry，2005，29(8):1225

［3］ MJ Blake，EA Stein，Archie J.Vomachka.Effects of exercise training on brain opioid peptides and serum LH in female rats［J］.Peptides，1984，5(5):953

［4］ H Ueda，M Ueda.Mechanisms underlying morphine analgesic tolerance and dependence［J］.Frontiers in Biosciences，2009，1(14): 5260

［5］ 于動震，陳佩杰.有氧游泳訓(xùn)練對大鼠條件性位置偏愛及海馬中內(nèi)阿片肽水平的影響［J］.中國藥理學(xué)通報(bào)，2010，7(26):978

(2012－06－18 收稿)(王一伊 編輯)

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2095－2694(2012)05－622－02

國家教育部人文社科青年基金項(xiàng)目(編號:10YJCXLX052)。

于動震(1976－)，女，副教授，博士。主要研究方向:運(yùn)動與物質(zhì)依賴。