余 濤 陸方琴 嚴(yán)嘉寧 趙立峰 韋登明
(寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室,浙江 寧波 315211)
腦卒中后抑郁(PSD)指腦卒中導(dǎo)致的有明顯臨床癥狀的一種繼發(fā)性抑郁癥,是腦卒中發(fā)生后以情緒低落、興趣減退為主要表現(xiàn)的一種心理障礙。電針治療是一種安全無毒療效顯著的治療手段,前期研究已經(jīng)確定其對PSD有治療效果〔1〕。但其治療機(jī)制尚不完全清楚。有研究證實(shí),普通慢性抑郁癥患者或動(dòng)物均出現(xiàn)海馬體積減少的現(xiàn)象,海馬體積的減少與海馬神經(jīng)發(fā)生障礙有關(guān)。表皮生長因子(EGF)和堿性成纖維細(xì)胞生長因子(BFGF)被證實(shí)能促進(jìn)胚胎或成年神經(jīng)干細(xì)胞的分裂增殖〔2〕。但PSD的發(fā)病及電針治療機(jī)制是否與海馬BFGF和EGF表達(dá)變化有關(guān),尚有待研究。本實(shí)驗(yàn)擬分析電針對PSD大鼠海馬神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生的影響及其機(jī)制。
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 Wistar大鼠40只,購于浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,動(dòng)物合格證號(hào)0102016。均為雄性,體重280~320 g,自由飲食。大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d后,隨機(jī)分為正常組、假手術(shù)組、模型組和電針治療組,每組10只,采用Open-field法進(jìn)行行為學(xué)檢測。
1.2試劑儀器 G6805電針儀(上海華誼儀器制造廠生產(chǎn)),曠場及記錄儀(上海移數(shù)動(dòng)物學(xué)系統(tǒng)),兔抗大鼠EGF、BFGF多克隆抗體,生物素化羊抗兔免疫球蛋白(Ig)G、SABC試劑盒(武漢博士德生物工程有限公司),JD801形態(tài)學(xué)圖像分析系統(tǒng)(江蘇捷達(dá)有限公司),BM-Ⅶ包埋機(jī)(宏業(yè)醫(yī)用儀器公司),HM-325石蠟切片機(jī)(德國LEICA公司),CX40生物顯微鏡(日本olympus公司)。
1.3模型制備 腦卒中模型制備和PSD模型制備。腦卒中模型制備參照王蕊等〔3〕推薦的方法對模型組、電針治療組進(jìn)行造模,將大鼠用10%水合氯醛(3 ml/kg體重)麻醉后,仰臥位固定在手術(shù)臺(tái)上,常規(guī)消毒,頸正中切口,暴露雙側(cè)頸總動(dòng)脈(CCA)并分離出迷走神經(jīng)。隨即用無創(chuàng)動(dòng)脈夾夾閉CCA,夾閉10 min再通20 min,再夾閉10 min。青霉素粉劑局部消毒再縫合傷口,放回籠中保溫飼養(yǎng)。假手術(shù)組麻醉及手術(shù)過程同上,但不夾閉CCA。正常組不做任何處理。模型成功的標(biāo)志是大鼠即刻出現(xiàn)Horner征。PSD模型制備參照洪燈等〔4〕的方法,對腦卒中模型成功的大鼠予以慢性溫和應(yīng)激(CUMS)制備PSD模型。具體操作:①夾尾1 min;②禁水17 h;③4℃強(qiáng)迫游泳5 min;④持續(xù)光照17 h;⑤水平搖晃5 min;⑥傾斜鼠籠(45°)17 h;⑦濕籠(100 g鋸屑+200 ml水)21 h;⑧行為限制(束縛)2 h;⑨禁食禁水20 h。9種刺激每日隨機(jī)采取1種,但同種刺激不連續(xù)出現(xiàn),連續(xù)不間斷刺激21 d。
1.4電針治療方法 進(jìn)行不同時(shí)間周期連續(xù)治療。電針治療組大鼠術(shù)后1 w手術(shù)切口已基本愈合。PSD模型制備成功后傷口已痊愈,開始給予電針治療。針刺穴位參考《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》〔5〕:用28號(hào)30 mm長毫針,于百會(huì)穴(頂骨正中)斜刺1.67 cm,大椎穴(第7頸椎與第1胸椎間背部正中)正刺1.67 cm。連接G6805電針儀,施以連續(xù)波,頻率50 Hz,強(qiáng)度以大鼠安靜耐受為度(約2.0 rflA),每天電針1次,留針20 min,連續(xù)治療15 d。
1.5行為學(xué)檢測 參照林曉春等〔6,7〕的曠場試驗(yàn)法:將大鼠單個(gè)放入開野箱的中央格,開始記錄其活動(dòng)。以雙后肢穿越一方格邊界記為一次水平運(yùn)動(dòng),以兩前肢離地且直立記為一次垂直運(yùn)動(dòng),二者反映動(dòng)物的探究活動(dòng),檢測6 min(其中第1分鐘不計(jì),使大鼠適應(yīng)環(huán)境,共計(jì)5 min數(shù)據(jù)),實(shí)驗(yàn)期間保持環(huán)境安靜與黑暗。及時(shí)清除每只動(dòng)物的排泄物,并噴灑酒精去除箱底、邊異味,各組交替測試。每只動(dòng)物進(jìn)行1次(1次/6 min)。測定5 min內(nèi)箱內(nèi)大鼠水平運(yùn)動(dòng)次數(shù)和垂直運(yùn)動(dòng)次數(shù)。曠場試驗(yàn)的水平活動(dòng)反映大鼠運(yùn)動(dòng)活動(dòng)性水平;垂直活動(dòng)的多少則反映其興趣高低。分別在造模前、造模后和治療后測定大鼠行為變化。
1.6腦組織生長因子免疫組織化學(xué)染色方法 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,灌注固定后取腦,以10%水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠(0.3 ml/100 g體重),暴露心臟,先用靜脈套管針經(jīng)主動(dòng)脈用100 ml生理鹽水進(jìn)行沖洗,再灌注由4%多聚甲醛與1%戊二醛組成的磷酸鹽緩沖液(PBS,pH7.4)200 ml,灌注約40 min,灌注完畢后斷頭取大腦組織。將取出的腦組織浸沒于裝有甲醛固定液管中,并置于-80℃冰箱保存24 h。
石蠟包埋切片制作并進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色:切片經(jīng)常規(guī)脫臘、脫水、3%過氧化氫(H2O2)在37℃下處理15 min;微波抗原修復(fù)后滴加10%正常羊血清在37℃下處理 10 min,勿洗;滴加1∶100稀釋的一抗(抗BFGF、EGF),在4℃下處理24 h;滴加生物素化羊抗兔IgG二抗(1∶100)在37℃下處理2 h;滴加SABC適量,在37℃下處理1 h;二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色5~10 min;陰性對照實(shí)驗(yàn)用PBS代替一抗,其余步驟相同。每步之間用0.1 mol/L PBS(pH值7.4)洗3次,每次5 min。常規(guī)脫水、透明、封片,光學(xué)顯微鏡下觀察免疫組化染色結(jié)果。結(jié)果判斷:顯微鏡下海馬神經(jīng)細(xì)胞胞質(zhì)呈棕色為陽性細(xì)胞,每張切片在400倍顯微鏡下選取4個(gè)視野用 RY-2000瑞醫(yī)病理圖文分析系統(tǒng)計(jì)算其積分光密度〔8〕。
1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)檢測 采用SPSS13.10統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析,組間兩兩比較用LSD-t檢驗(yàn)。
2.1各組BFGF、EGF積分光密度比較 正常組、假手術(shù)組腦組織見較多EGF和BFGF免疫陽性細(xì)胞;模型組很少,較正常組顯著下降(P<0.05)。電針治療組較模型組EGF和BFGF積分光密度值明顯增高(P<0.05),見圖1,表1。
圖1 各組腦組織EGF、BFGF免疫陽性細(xì)胞比較(×400)
表1 各組BFGF、EGF積分光密度比較
與模型組比較:1)P<0.05;同表2
2.2各組水平、垂直運(yùn)動(dòng)次數(shù)比較 正常組與假手術(shù)組水平、垂直運(yùn)動(dòng)次數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),模型組較正常組和假手術(shù)組明顯減少(P<0.05),電針治療組較模型組明顯增多(P<0.05),見表2。
表2 各組水平、垂直運(yùn)動(dòng)次數(shù)比較次)
PSD相當(dāng)于中醫(yī)學(xué)中“郁證”的范疇,屬于因病致郁〔9,10〕,其病因機(jī)制復(fù)雜,發(fā)病機(jī)制尚不清楚。有文獻(xiàn)〔11〕報(bào)道,腦卒中后第1年的PSD發(fā)病率為20%~50%。PSD 不僅影響患者神經(jīng)及肢體功能的康復(fù),降低生活質(zhì)量及生活滿意度,同時(shí)也增加了腦卒中病死率,給患者親屬帶來精神和經(jīng)濟(jì)上的極大負(fù)擔(dān)。
目前西藥在PSD的治療中明顯存在副作用嚴(yán)重、起效慢、價(jià)格昂貴等問題。中藥方面,肖瀟〔12〕以逍遙散加味為基本方治療,在改善患者中醫(yī)癥狀、對患者神經(jīng)功能缺損的改善及提高患者日常生活能力方面效果頗好,且起效快,副作用少;陳德仁〔13〕用丹梔逍遙散加減治療PSD,患者癥狀顯著改善,生活自理能力有所提高。Kim等〔14〕發(fā)現(xiàn)電針可改善抑郁狀態(tài),王忠華〔15〕電針治療PSD,發(fā)現(xiàn)治療效果優(yōu)于口服百憂解。針刺作為一種傳統(tǒng)的治療手段正逐漸被接受,其在改善患者臨床癥狀及生活質(zhì)量方面療效確切,已成為藥物治療抑郁癥的有效補(bǔ)充〔16〕。百會(huì)和大椎是2個(gè)益智要穴,位于督脈之上。百會(huì)位居巔頂,為手足三陽經(jīng)與督脈及陰肝經(jīng)之會(huì),為督脈要穴,百脈聚會(huì)之處,故可調(diào)補(bǔ)中氣,健腦寧神;大椎為“三陽督脈之會(huì)”〔17〕。針刺兩穴,可醒腦益智開竅、振奮陽氣,并達(dá)陽以生陰之功〔11〕。以往研究表明,電針百會(huì)、大椎穴有提高腦卒中大鼠海馬神經(jīng)突觸素(Syp)表達(dá)和增加海馬神經(jīng)元數(shù)量的作用,從而增強(qiáng)海馬突觸可塑性,而海馬神經(jīng)突觸可塑性提高與促進(jìn)海馬神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生有關(guān)〔18〕。故本實(shí)驗(yàn)選穴以督脈之百會(huì)、大椎為治療穴。
腦卒中發(fā)病時(shí),腦組織的缺血缺氧使神經(jīng)元能量代謝發(fā)生障礙,引起谷氨酸大量釋放,導(dǎo)致谷氨酸受體過度活化,產(chǎn)生興奮性毒性,導(dǎo)致神經(jīng)元變性、死亡〔19〕。BFGF主要定位于海馬CA2神經(jīng)元〔20〕,可以作為反映創(chuàng)傷愈合的細(xì)胞因子;EGF主要定位于嗅球、下丘腦及小腦神經(jīng)元組織中〔21〕。有研究表明BFGF可以促進(jìn)有絲分裂,促進(jìn)微血管的生長及分化,增加局部毛細(xì)血管數(shù),促血管生成,在神經(jīng)損傷中保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞,促進(jìn)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞分裂增殖〔22〕。BFGF不僅能縮小大鼠腦梗死面積,還可以使缺血損傷后的腦血流量顯著增加。在腦缺血損傷的治療中,能使神經(jīng)再生,從而促進(jìn)腦缺血后的神經(jīng)功能恢復(fù)〔23〕。EGF對于哺乳動(dòng)物細(xì)胞是強(qiáng)力的有絲分裂因子,可促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元祖細(xì)胞、神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增殖和分化。其還是一個(gè)重要的神經(jīng)營養(yǎng)因子,可通過刺激甲狀腺激素和多功能蛋白聚糖G3片段來促進(jìn)神經(jīng)突生長〔24〕。EGF具有與BFGF類似的作用,二者不僅具有有絲分裂原的作用,還可促進(jìn)細(xì)胞分化并決定細(xì)胞分化方向,實(shí)驗(yàn)證明BFGF和EGF聯(lián)合使用,可誘導(dǎo)骨髓基質(zhì)細(xì)胞化(BMSCs)分化為神經(jīng)樣細(xì)胞〔25〕。而對神經(jīng)干細(xì)胞分化方向上的影響存在明顯差異,BFGF作用下分化的細(xì)胞主要表達(dá)神經(jīng)元細(xì)胞特異性標(biāo)志分子,EGF作用后則主要分化為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞〔26〕。本研究行為學(xué)結(jié)果提示,電針對PSD大鼠的抑郁治療有效。本研究免疫組織化學(xué)染色結(jié)果表明,電針對PSD大鼠神經(jīng)元的修復(fù)與再生有促進(jìn)作用。因抑郁癥患者海馬體積縮小,結(jié)合本實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為,針刺改善PSD大鼠神經(jīng)元的修復(fù)與再生的機(jī)制可能由于提高了海馬神經(jīng)生長因子BFGF和EGF的含量,從而對海馬神經(jīng)元的可塑性進(jìn)行調(diào)節(jié),促進(jìn)海馬神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生和神經(jīng)功能的恢復(fù),這可能是針刺抗抑郁的分子機(jī)制之一,電針對調(diào)節(jié)PSD大鼠海馬神經(jīng)再生的具體機(jī)制有待于進(jìn)一步研究加以明確。