滕 龍 洪 芳 何建成#
1 浙江醫(yī)院 浙江 杭州310013 2 上海中醫(yī)藥大學(xué) 上海 201203
帕金森?。≒D)是一種神經(jīng)變性疾病,由于黑質(zhì)-多巴胺(DA)能神經(jīng)元變性、壞死,導(dǎo)致黑質(zhì)-多巴胺能神經(jīng)元受損,引起直接通路-間接通路失調(diào)是其主要發(fā)病機(jī)制。本實(shí)驗(yàn)基于前期研究,通過(guò)檢測(cè)大鼠腦內(nèi)γ-氨基丁酸(GABA)受體和N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體相關(guān)基因表達(dá)的變化,探索熟地黃治療PD及左旋多巴誘導(dǎo)異動(dòng)癥(LID)的“增效減毒”機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及條件:SPF級(jí)SD大鼠,雄性,120只,體重180~200g,由上海中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供[SCXK(滬)2012-0002]。動(dòng)物飼養(yǎng)在上海中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,恒溫23±2℃,相對(duì)濕度60%~65%,動(dòng)物攝食、飲水及活動(dòng)自由。無(wú)菌手術(shù)在上海中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心進(jìn)行[SYXK(滬)2014-0008],并按實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用的3R原則給予人道關(guān)懷。
1.2 實(shí)驗(yàn)主要試劑、藥物及儀器:Trizol Reagent(Invitrogen公司);Reverse Transcription System(Promega公司);焦碳酸二乙酯(DEPC)(Sigma公司);GoT-aq? qPCR Master Mix(Promega公司);氯仿(上海試一化學(xué)試劑有限公司);引物合成(上海生工);熒光定量PCR儀:ABI 7500型;RNA/DNA calculator(Pharmacia公司);高速冷凍離心機(jī)(BECKMAN公司);6-hydroxydopamine(6-OHDA)、阿撲嗎啡(APO)、抗壞血酸、左旋多巴干粉、芐絲肼,均為美國(guó)Sigma公司產(chǎn)品;大鼠腦立體定位儀:TOW-3A型。熟地黃濃度為5.18g/ml,由上海雷允上藥材有限公司代加工。大鼠中藥的每日用量按孫瑞元[1]方法計(jì)算。
1.3 LID大鼠模型制備:采用Ungerstedt等[2]創(chuàng)立的方法。術(shù)前按常規(guī)進(jìn)行行為測(cè)試,確認(rèn)無(wú)異常旋轉(zhuǎn)行為后,用3%戊巴比妥鈉50mg/kg腹腔注射麻醉。然后將大鼠固定于腦立體定位儀上,頭部去毛,苯扎溴銨常規(guī)消毒。無(wú)菌條件下,沿正中線切開大鼠顱頂皮膚,剝離骨膜,暴露前囟。以前囟為準(zhǔn),據(jù)包新民等[3]著大鼠腦立體定位圖譜,確定右側(cè)黑質(zhì)二坐標(biāo):①前囟后5.2mm,正中線右側(cè)1.0mm,硬膜下9.0mm。②前囟后5.2mm,正中線右側(cè)2.5mm,硬膜下8.5mm。用顱骨鉆于手術(shù)要求部位小心鉆開顱骨,用5μl微量進(jìn)樣器將6-OHDA(溶于含0.2%維生素C的生理鹽水中,即稱量藥品抗壞血酸0.001g,溶于生理鹽水0.5ml中)注入右側(cè)黑質(zhì)部(以1.0mm/min速度緩慢進(jìn)針),每孔3μl,注射速度1μl/min,注射完后留針5min,然后以1.0mm/min速度緩慢退針。手術(shù)完成后,用醫(yī)用明膠海綿填塞顱骨孔,縫合切口皮膚,肌肉注射慶大霉素7d,待動(dòng)物清醒后放回飼養(yǎng)籠中飼養(yǎng)。假手術(shù)組也按上述方法操作,但只注射0.2%維生素C的生理鹽水,正常對(duì)照組只捆綁動(dòng)物,不作任何處理。10d后,以腹腔注射APO 0.5mg/kg誘發(fā)大鼠向一側(cè)旋轉(zhuǎn),記錄開始旋轉(zhuǎn)至30min內(nèi)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù),以旋轉(zhuǎn)圈數(shù)平均>7次/min者為合格PD模型[4]。將成功PD模型大鼠予腹腔注射左旋多巴+芐絲肼(50mg/kg左旋多巴和12.5mg/kg芐絲肼),每日2次,連續(xù)2周。正常對(duì)照組、假手術(shù)組予腹腔注射等量的含0.05%乙醇和0.1%抗壞血酸的注射用水,每日2次,連續(xù)2周。2周后,誘發(fā)動(dòng)物具有典型不自主動(dòng)作(AIM)表現(xiàn)(AIM評(píng)分>20),且APO誘導(dǎo)大鼠對(duì)側(cè)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)增加者,為成功LID模型大鼠[4]。
1.4 分組及給藥:采用區(qū)層隨機(jī)法,將成功的LID模型大鼠分為4組,LID 4周、6周模型組及熟地黃4周、6周組,每組各8只。另取正常對(duì)照4周、6周組、假手術(shù)4周、6周組,每組各8只。LID模型組大鼠在腹腔注射左旋多巴+芐絲肼(50mg/kg左旋多巴和12.5mg/ml芐絲肼)基礎(chǔ)上予生理鹽水灌胃;熟地黃組大鼠在腹腔注射左旋多巴+芐絲肼基礎(chǔ)上予中藥熟地黃湯灌胃;正常對(duì)照組、假手術(shù)組予腹腔注射等量含0.05%乙醇和0.1%抗壞血酸的注射用水基礎(chǔ)上給予生理鹽水灌胃。每次灌胃量為2ml,每日1次,分別連續(xù)用藥4周、6周。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:所有資料均用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用SPSS16.0軟件進(jìn)行齊性檢驗(yàn)并做t檢驗(yàn)和方差分析。P<0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 LID模型大鼠紋狀體內(nèi)GABA-RB1基因表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化及熟地黃干預(yù)作用:見表1。
表1 LID模型大鼠紋狀體內(nèi)GABA-RB1基因表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化及熟地黃干預(yù)作用(±s)
表1 LID模型大鼠紋狀體內(nèi)GABA-RB1基因表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化及熟地黃干預(yù)作用(±s)
注:與正常對(duì)照組比較,*P<0.001;與假手術(shù)組比較,#P<0.001;與LID模型組比較,&P<0.001。
正常對(duì)照組假手術(shù)組LID模型組熟地黃組8 8 8 8 1.065±0.086 0.851±0.150 0.204±0.009*#0.414±0.023*#&0.845±0.138 0.684±0.127 0.131±0.015*#0.422±0.025*#&
2.2 LID模型大鼠紋狀體內(nèi)NMDA-R1和NMDA-R2基因表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化及熟地黃干預(yù)作用:見表2。
表2 LID模型大鼠紋狀體內(nèi)NMDA-R1和NMDA-R2基因表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化及熟地黃干預(yù)作用(±s)
表2 LID模型大鼠紋狀體內(nèi)NMDA-R1和NMDA-R2基因表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化及熟地黃干預(yù)作用(±s)
注:與正常對(duì)照組比較,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001;與假手術(shù)組比較,#P<0.05,##P<0.01,###P<0.001;與LID模型組比較,&P<0.001;與4周組比較,△P<0.01,△△P<0.001。
正常對(duì)照組假手術(shù)組LID模型組熟地黃組8 8 8 8 0.030±0.006 0.030±0.003 0.112±0.009***###0.058±0.004***###&0.031±0.003 0.030±0.002 0.167±0.012***###△△0.061±0.004***###&0.915±0.105 0.827±0.092 2.146±0.302***###1.111±0.132*#&0.928±0.168 0.992±0.103 2.430±0.183***###△1.252±0.258**##&
根據(jù)臨床癥狀,PD屬中醫(yī)學(xué)“顫證”范疇,前期我們通過(guò)梳理與挖掘文獻(xiàn),總結(jié)出PD是以肝腎陰虧,臟腑功能失調(diào)為本,風(fēng)、痰、瘀、毒互結(jié)蘊(yùn)塞腦竅為標(biāo)的本虛標(biāo)實(shí)之證[5]。由此確立治療大法以滋補(bǔ)肝腎為主。我們將滋補(bǔ)肝腎、養(yǎng)血益精的熟地黃作為治療用藥。如《景岳全書》曰:“陰虛而神散者,非熟地之守,不足以聚之;陰虛而躁動(dòng)者,非熟地之靜,不足以鎮(zhèn)之;陰虛而剛妄者,非熟地之甘,不足以緩之?!?/p>
廣泛存在于腦內(nèi)的氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì),按其對(duì)突觸后神經(jīng)元的不同作用,可分為興奮性氨基酸(EAA)和抑制性氨基酸(IAA)。NMDA受體是存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的一類重要的EAA受體,到目前為止已克隆出5個(gè)亞基:NMDA-R1、NMDA-R2(A-D)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),大鼠腦內(nèi)的NMDAR1和NMDA-R2基因表達(dá),LID模型組與正常對(duì)照組、假手術(shù)組相比有顯著上調(diào)趨勢(shì),LID 6周組與LID 4周組相比也有上調(diào)趨勢(shì),說(shuō)明大量EAA受體(主要是NMDA受體)過(guò)度激活后,可能會(huì)引起神經(jīng)元凋亡。左旋多巴的長(zhǎng)期應(yīng)用可能與興奮性毒性的過(guò)度堆積有關(guān)。熟地黃干預(yù)后,NMDA-R1、NMDA-R2基因表達(dá)較LID模型組相比較呈降低趨勢(shì),說(shuō)明熟地黃可以顯著改善興奮性氨基酸蓄積產(chǎn)生的興奮性毒性,緩解帕金森病異動(dòng)癥的癥狀。γ-氨
基丁酸(GABA)是主要的抑制性氨基酸(IAA)。有研究表明,紋狀體內(nèi)的GABA對(duì)調(diào)節(jié)基底神經(jīng)節(jié)-丘腦-皮層環(huán)路的興奮-抑制平衡發(fā)揮重要的作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),LID模型與正常對(duì)照組、假手術(shù)組相比,大鼠腦內(nèi)GABA-RB1基因表達(dá)有顯著下調(diào)趨勢(shì);LID 6周組與LID 4周組相比,大鼠腦內(nèi)GABA-RB1基因表達(dá)也有下調(diào)趨勢(shì)。熟地黃干預(yù)后,GABA-RB1基因表達(dá)較LID模型組相比,呈升高趨勢(shì),說(shuō)明熟地黃可能通過(guò)升高抑制性氨基酸相關(guān)基因的表達(dá)而緩解LID的癥狀。