葉夢瑤 鄒文靜 茅瑛琦 陳煜陽 潘曉蕓 裘濤
腦卒中是重大公共衛(wèi)生問題[1]。卒中后抑郁(Poststroke depression,PSD)作為最常見的卒中相關(guān)情緒障礙[2],其發(fā)病率在第1 年約為20%~50%,在卒中后的前6 個月達(dá)到高峰[3],卒中后<5 年可能影響1/3 的患者[4]。PSD 危險因素包括年齡、性別、抑郁病史、認(rèn)知障礙、個性、卒中及殘疾的嚴(yán)重程度、卒中的位置、社會支持等[5],其可能機(jī)制包括神經(jīng)遞質(zhì)假說、免疫失衡假說,涉及神經(jīng)解剖學(xué)、神經(jīng)遺傳學(xué)和社會心理學(xué)[6]。3,6’-二芥子?;崽牵―ISS)是遠(yuǎn)志的主要活性成分之一,具有抗抑郁[7]、腦保護(hù)[8]和神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用[9]。2016 年6 月至2017 年10 月作者通過實驗研究,探討DISS 對腦卒中后抑郁大鼠神經(jīng)遞質(zhì)的影響。
1.1 實驗動物 成年健康雄性SD 大鼠50 只(220~270g),清潔級,由上海斯萊克實驗動物有限公司提供,批號:SCXK(滬)2012-0002。實驗于浙江中醫(yī)藥大學(xué)動物實驗研究中心進(jìn)行,以5 只/籠群養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)安放大鼠,更換墊料1 次/2d,保持籠內(nèi)環(huán)境清潔,保持晝夜更替,給予正常飲食,飼養(yǎng)2 周,予抓取1次/2d,使其適應(yīng)動物房環(huán)境以及實驗操作人員。
1.2 建立大鼠腦缺血模型 在改良Zea-Longa 線栓法[16]基礎(chǔ)上通過大腦中動脈栓塞(MACO)法建立大鼠腦卒中模型。4h 后,利用Bederson 法評價大鼠神經(jīng)功能受損情況。手術(shù)后神經(jīng)功能評分為1、2、3 分的大鼠納入后續(xù)實驗,評分為0 分、4 分不納入。MCAO造模后大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)3d,將病情穩(wěn)定的大鼠納入后期制備實驗卒中后抑郁大鼠,納入總數(shù)為30 只。
1.3 制備PSD 大鼠模型與分組 經(jīng)過卒中模型制備術(shù)后入組的大鼠進(jìn)行每天單籠孤養(yǎng)及2h 束縛。束縛以大鼠不能轉(zhuǎn)側(cè)為標(biāo)準(zhǔn),束縛時間從13 ∶00 至15 ∶00,連續(xù)21d。隨機(jī)分為PSD+生理鹽水(NS)組,PSD+氟西?。‵lx)組,PSD+DISS 組,以及正常組(CC 組),每組各10 只。
1.4 試劑準(zhǔn)備及給藥 DISS 純度99.06%(HPLC)(成都曼斯特生物科技有限公司研制,批號:MUST-16070608)。鹽酸氟西汀分散片(20mg×28 片/盒,批號:160622,廠家:PATHEON FRANCE)。10%水合氯醛(杭州昊天生物科技有限公司),9%生理鹽水(杭州民生藥業(yè)有限公司),給藥周期為21d,從束縛第1天開始,束縛前30min,PSD+DISS 組予DISS 稀釋液,給藥量為4.7g/(kg·d)(按人體用藥量換算成大鼠等效劑量),PSD+FLX 組予氟西汀藥液灌服1 次,用量為1.8mg/(kg·d),正常組和PSD+NS 組則灌服等量生理鹽水6.7ml/(kg·d)。
1.5 行為學(xué)實驗 (1)體質(zhì)量監(jiān)測:稱量各組大鼠在制備PSD 模型前、孤養(yǎng)束縛第7、14、21 天的體質(zhì)量,并記錄。(2)糖水偏好實驗:于孤養(yǎng)束縛后第7、14、21 天進(jìn)行糖水偏好試驗,在第6 天對大鼠進(jìn)行糖水適應(yīng)飲用訓(xùn)練,即將2 瓶均為1%糖水在第1 個24h 內(nèi)置于每個鼠籠,隨后在第2 個24h 內(nèi)將1 個水瓶換為純凈水,另1 個瓶仍為1%糖水;大鼠禁食禁水21h后開始實驗,1 瓶1%糖水和1 瓶純凈水分別放置在每個測試鼠籠前,1h 后互換2 個水瓶位置,再過1h 后取瓶,測量并計算動物的糖水偏好程度。糖水偏好程度=糖水消耗量/總液體消耗量。
1.6 神經(jīng)遞質(zhì)水平測定 具體操作方法按試劑盒使用說明書操作。該試劑盒采用生物素雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定樣品中5-羥色胺(5-HT)、多巴胺(DA)、去甲腎上腺素(NE)水平。
1.7 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件。計量資料以(±s)表示,組間比較用單因素方差分析,組間多重比較行LSD 檢驗。大鼠建模前體質(zhì)量采用單因素方差分析,建模后體質(zhì)量變化及糖水偏好程度用重復(fù)測量方差分析;對單胺遞質(zhì)分析采用t 檢驗。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組大鼠體質(zhì)量比較 PSD 模型建立前各組實驗大鼠體質(zhì)量組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);各組大鼠4 個時間點體質(zhì)量重復(fù)測量方差分析顯示,組間 效 應(yīng)F=31.066,P<0.001;時 間 效 應(yīng)F=75.465,P<0.001;時間組別交互效應(yīng)F=13.881,P<0.001。各組大鼠體質(zhì)量隨時間變化上升,組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義,時間和組間存在交互效應(yīng)。各組大鼠4 個時間點體質(zhì)量兩兩分析顯示:CC 組體質(zhì)量大于其余各組;PSD+NS 組體質(zhì)量小于其余各組;PSD+DISS組體質(zhì)量小于PSD+FLX 組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。
表1 各組大鼠體質(zhì)量改變比較(±s)
表1 各組大鼠體質(zhì)量改變比較(±s)
注:F組間=31.066,P<0.001;F時間=75.465,P<0.001;F交互=13.881,P<0.001
組別 建模前 束縛第7天 束縛第14天 束縛第21天PSD+DISS組 245.00±5.77 256.25±27.80 236.75±30.30 259.00±30.13 PSD+FLX組 253.83±8.40 248.50±11.59 267.67±11.67 296.67±14.69 PSD+NS組 243.00±16.99 223.75±17.39 226.50±22.93 239.00±17.17 CC組 247.83±5.12 270.17±9.32 345.33±10.89 375.83±11.60
2.2 各組大鼠糖水偏好程度比較 各組大鼠3 個時間點糖水偏好程度重復(fù)測量方差分析顯示,組間效應(yīng)F=65.232,P<0.001;時間效應(yīng)F=1.580,P=0.220;時間組別交互效應(yīng)F=3.409,P=0.004。各組大鼠3 個時間點糖水偏好兩兩分析顯示:CC 組糖水偏好高于PSD+FLX 組及PDS+NS 組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義;PSD+NS組糖水偏好第14、21 天低于其余各組,差異有統(tǒng)計意義;PSD+DISS 組糖水偏好均高于其他組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。
表2 各組大鼠糖水偏好程度結(jié)果比較(±s)
表2 各組大鼠糖水偏好程度結(jié)果比較(±s)
注:F組間=65.232,P<0.001;F時間=1.580,P=0.220;F交互=3.409,P=0.004
組別 束縛第7天 束縛第14天 束縛第21天PSD+FLX組 0.71±0.03 0.71±0.05 0.72±0.02 PSD+DISS組 0.97±0.03 0.96±0.03 0.97±0.01 PSD+NS組 0.72±0.02 0.69±0.07 0.58±0.07 CC組 0.85±0.07 0.78±0.09 0.83±0.03
2.3 各 組5-HT、DA、NE 水 平 比 較 在5-HT 和DA 水平測定中,與CC 組比較,除PSD+FLX 組外,其余PSD 組均較低(P<0.05);與PSD+NS 組比較,PSD+DISS、PSD+FLX 組5-HT 和DA 水平較高(P<0.05)。在NE 水平上,PSD+FLX 組高于CC 組(P<0.05),其余PSD 組均低于CC 組(P<0.05),且NS 組最低;與NS 組比較,其余兩個PSD 組均較高(P<0.05)。見表3。
表3 各組5-HT、DA、NE水平比較(±s)
表3 各組5-HT、DA、NE水平比較(±s)
注:與CC組比較,▲P<0.05;與PSD+NS組比較,*P<0.05;與PSD+FLX組比較,#P<0.05
分組 5-HT DA NE PSD+NS組 32.33±5.40▲ 444.15±71.25▲ 41.75±6.75▲PSD+FLX組 56.56±3.45* 867.80±59.36* 68.20±4.17▲*PSD+DISS組 39.02±2.02▲*# 629.59±57.22▲*# 51.77±4.09▲*#CC組 52.89±4.01 868.55±57.78 64.81±2.83
PSD 是腦卒中最常見的并發(fā)癥之一,在我國腦卒中患者的發(fā)病率>40%[10],其臨床可表現(xiàn)為情緒低落、興趣喪失、思維遲緩等。PSD 患者病死率較單純腦卒中患者高3~4 倍,因此臨床將PSD 視為預(yù)防二次腦卒中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。PSD 的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,涉及神經(jīng)生物學(xué)、神經(jīng)解剖學(xué)、社會心理學(xué)、神經(jīng)內(nèi)分泌學(xué)等諸多因素。目前多項發(fā)病機(jī)制均涉及5-HT、NE、DA 等單胺遞質(zhì)的變化,如生物學(xué)機(jī)制認(rèn)為腦卒中患者腦部血流量的異常損傷額葉與邊緣系統(tǒng),破壞額葉-紋狀體-蒼白球-丘腦皮質(zhì)環(huán)路,造成5-HT 和NE 等神經(jīng)遞質(zhì)代謝異常,從而導(dǎo)致PSD 的發(fā)生。從單胺能遞質(zhì)角度進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),缺血性病變可能阻斷來自中腦和腦干的投射,致使5-HT、NE 和DA 下降,導(dǎo)致PSD的發(fā)生[11]。
本實驗中,以MACO 及孤養(yǎng)束縛進(jìn)行造模。劉福友等通過此造模及行為學(xué)評價、單胺遞質(zhì)的測定證實本實驗復(fù)合制備的腦卒中后抑郁大鼠模型思路可行,造模是成功的[12]。通過查閱文獻(xiàn)也發(fā)現(xiàn),MACO 聯(lián)合孤養(yǎng)束縛是應(yīng)用廣泛的造模方法,且造模確切、成功。
遠(yuǎn)志被用于鎮(zhèn)靜、緩解精神不安和提高學(xué)習(xí)與記憶能力[13],DISS 作為遠(yuǎn)志的主要活性成分,在以往研究中發(fā)現(xiàn),其在抗抑郁作用中起重要作用。施振國等[14]認(rèn)為,DISS 的抗抑郁機(jī)制可能是通過神經(jīng)元保護(hù)和神經(jīng)元再生實現(xiàn)的。趙潤清[15]認(rèn)為DISS 參與啟動CREB 共轉(zhuǎn)錄因子CRTC1,激活海馬內(nèi)CREB 的磷酸化,進(jìn)而增加其下游BDNF 表達(dá),發(fā)揮抗抑郁作用。陳旭[16]認(rèn)為DISS 可以激活CREB 磷酸化的上游通路和鈣調(diào)蛋白激酶上的關(guān)鍵靶點CaMK 和 ERK,促進(jìn)CREB 磷酸化過程,并進(jìn)一步通過激活磷酸化CREB,與基因轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)的特殊組件結(jié)合刺激mRNA 的轉(zhuǎn)錄,調(diào)節(jié)下游靶基因bax、bcl-2 并調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激等細(xì)胞因子的水平,通過這些細(xì)胞因子進(jìn)一步影響神經(jīng)可塑性神經(jīng)分化、神經(jīng)營養(yǎng)及神經(jīng)聯(lián)系及信號整合發(fā)揮抗抑郁作用。
本資料結(jié)果顯示,模型組PSD+NS 組大鼠較CC組大鼠體質(zhì)量減輕、糖水偏好程度下降,單胺遞質(zhì)濃度降低,提示模擬出PSD 患者體質(zhì)量下降、興趣感減退和腦內(nèi)單胺類遞質(zhì)降低等表現(xiàn),表明造模成功。治療組單胺遞質(zhì)水平結(jié)果均優(yōu)于PSD+NS 組,表明FLX及DISS 的治療在一定程度上是有效的。PSD+DISS 組明顯優(yōu)于PSD+FLX 組,且在實驗全過程均保持較高水平;但在體質(zhì)量及單胺遞質(zhì)水平方面,雖然PSD+DISS組優(yōu)于PSD+NS 組,但仍低于PSD+FLX 組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
綜上所述,DISS 對PSD 的改善可能通過提高5-HT、DA、NA 濃度水平發(fā)揮作用,然而,本研究僅基于行為學(xué)實驗及單胺類遞質(zhì)濃度水平的測定對DISS的作用進(jìn)行初探,其上游機(jī)制仍未明確,后期可進(jìn)一步對上游通路CaMK Ⅱ-Cx43 信號通路的可能性作進(jìn)一步深入研究以揭示藥物作用靶點,為其臨床應(yīng)用提供實驗依據(jù)。