白方會,張保朝,徐茜,賈東佩,胡科,陳寶田,李慧
(1. 河南省南陽市中心醫(yī)院,河南 南陽 473000;2. 南陽師范學院,河南 南陽 473000;3. 南方醫(yī)科大學,廣東 廣州 510515;4. 廣東省廣州市紅十字會醫(yī)院,廣東 廣州 510220)
原發(fā)性頭痛中以偏頭痛最常見,呈反復發(fā)作性,以半側(cè)或雙側(cè)頭部跳痛為特點,惡心嘔吐是其常見伴隨癥狀,勞累和聲、光刺激是其主要誘發(fā)或加重因素[1]。最新調(diào)查表明,偏頭痛是人類第6個易患疾病,其致殘率為全球第2位[2],由此可知,偏頭痛是威脅人類健康的最大的功能性疾病。我國偏頭痛年患病率為9.3%,其中女性患病率是男性的3倍[3]。C1-C2頸髓背側(cè)核至三叉神經(jīng)脊束核尾部(trigeminal nucleus caudalis,TNC)統(tǒng)稱為三叉神經(jīng)頸髓復合體(trigeminal nerve cervical spinal complex,TCC)[4],是三叉神經(jīng)二級神經(jīng)元,是偏頭痛發(fā)生時信號傳遞的重要部位。三叉神經(jīng)脊束核尾部有TRPV1通道存在,TRPV1受體的活化在偏頭痛發(fā)生與痛覺過敏形成中均起重要作用[5-7]。正天丸臨床應用30余年,有較好療效與較高安全性,但其作用機制尚未明確。本研究通過檢測偏頭痛大鼠TCC內(nèi)TRPV1受體的水平,以探討正天丸的作用靶點?,F(xiàn)報道如下:
1.1 實驗動物 SD雄性大鼠24只,平均周齡(10.1±1.3)周;平均體質(zhì)量 (270±30) g。由南方醫(yī)科大學實驗動物中心提供,飼養(yǎng)條件:室溫23℃~26℃,光暗周期12 h,相對濕度40%~60%,自由進食水,待大鼠適應7 d后干預。實驗遵從《關(guān)于善待實驗動物的指導性意見》的規(guī)定[8]。
1.2 實驗藥物與試劑 正天丸(華潤三九,批號:1308002H)、硝酸甘油注射液(益民藥業(yè),批號:131122)、熒光二抗-Cy3(凱基生物)、VR1兔多克隆抗體(Santa Cruz)、β-actin(中杉金橋)、PVDF膜(Millipore)、ECL發(fā)光液和BCA試劑盒(碧云天)、IS 2000 MM圖像工作站(Kodak)。
1.3 偏頭痛模型的建立 隨機將24只大鼠分為空白組、偏頭痛組、正天丸組,每組8只。正天丸組每天灌胃一次正天丸(1.62 g/kg);其余兩組灌胃1 ml 0.9% NaCl,連續(xù)給藥7 d,末次給藥30 min后空白組皮下注射0.9% NaCl溶液0.5 ml,其余兩組大鼠頸背部皮下注射硝酸甘油(10 mg/kg),制造偏頭痛模型[9]。
1.4 行為學觀察 當大鼠出現(xiàn)頻繁用前肢撓頭、耳朵發(fā)紅、轉(zhuǎn)圈、爬籠等不安表現(xiàn)提示造模成功[5]。根據(jù)前期研究結(jié)果,觀察造模后3 h內(nèi)行為學表現(xiàn)。以每30 min作為一個觀察時間段,頭痛開始以30 min內(nèi)連續(xù)撓頭5次以上為標志,頭痛消失以 30 min內(nèi)撓頭次數(shù)低于5次為標志。
1.5 標本采集與指標檢測
1.5.1 Western blotting 造模4 h后,大鼠麻醉后迅速冰上取材,裂解組織,BCA法測定蛋白濃度,SDS-PAGE電泳,轉(zhuǎn)膜,封閉1 h,TBST沖洗3次,加入一抗(1∶1000),4℃孵育過夜,羊抗兔二抗(1∶3000)室溫孵育1 h,采用ECL化學發(fā)光法進行曝光拍照,Molecular Imaging Software Version 4.0(Kodak)軟件分析條帶灰度值,每組重復檢測3次,以β-actin為內(nèi)參。
1.5.2 免疫熒光 造模4 h后灌注固定,開顱取出全腦連至頸2以下頸髓,繼續(xù)固定24 h,脫水、石蠟切片,片厚約10 μm。切片順次脫蠟、水化、熱抗原修復和滅活內(nèi)源性過氧化物酶后, BSA封閉后加入TRPV1一抗(1∶500),4℃過夜,滴加Cy3熒光二抗(1∶500),避光孵育1 h,倒置顯微鏡下觀察結(jié)果,顯現(xiàn)紅色為TRPV1表達陽性,空白組以PBS作一抗。
1.5.3 實時熒光定量PCR 麻醉后冰上快速分離大鼠TCC,-80℃保存。TRPV1總RNA的提取和cDNA的轉(zhuǎn)錄均按照相應試劑盒說明書進行操作,25℃ 反應10 min→37℃反應1 h→95℃反應5 min。以GAPDH為內(nèi)參照,由上海英駿生物技術(shù)有限公司進行引物合成,建立20 μl的PCR反應體系:其中dH2O 7 μl,各1 μl上下游引物,1 μl cDNA,10 μl的Taq酶。PCR反應條件:95℃ 10 s,95℃ 10 s,58℃ 5 s,72℃10 s,共45個循環(huán)。PCR儀讀取TRPV1與GAPDH的循環(huán)閾值,根據(jù)相對定量法(2-△△CT)計算各樣本TRPV1mRNA的△CT值:△CT=目的基因CT-內(nèi)參基因CT。
2.1 行為學表現(xiàn) 自造模后10 min起,偏頭痛組和正天丸組大鼠紛紛出現(xiàn)不斷爬籠、轉(zhuǎn)圈等行為,耳朵開始發(fā)紅,頻繁快速撓頭,標志造模成功。偏頭痛組和正天丸組撓頭表現(xiàn)在造模后1 h內(nèi)最明顯,正天丸組大鼠大約造模1.5 h以后未再出現(xiàn)連續(xù)撓頭5次以上表現(xiàn),耳紅消失,蜷臥不動;偏頭痛組大鼠造模2.5 h以后未再出現(xiàn)連續(xù)撓頭5次以上表現(xiàn),耳紅消失,活動明顯減少,倦怠不動。空白組大鼠僅皮下注射0.9% NaCl溶液,30 min內(nèi)有間斷撓頭表現(xiàn),隨后撓頭不明顯,一直未見耳朵發(fā)紅。
2.2 正天丸對TCC中TRPV1受體表達的影響
2.2.1 免疫熒光結(jié)果 免疫熒光結(jié)果表明,TRPV1在每組大鼠TCC內(nèi)均可見陽性表達(圖中箭頭所示紅色高亮部分)。從圖1可見,偏頭痛組大鼠TCC內(nèi)可見TRPV1明顯高表達,正天丸組表達強度低于偏頭痛組,空白組也可見TRPV1輕度陽性表達(見圖1)。
圖1 各組大鼠TCC中TRPV1的表達(×100)注:A:空白組,B:偏頭痛組,C:正天丸組。
2.2.2 Western blotting結(jié)果 結(jié)果顯示TRPV1/β-actin的比值分別為:空白組(0.35±0.04),偏頭痛組(0.86±0.01),正天丸組(0.70±0.03)。偏頭痛組TRPV1蛋白表達較空白組顯著增高(t=37.51,P<0.001);與偏頭痛組相比,正天丸組TRPV1蛋白表達顯著降低(t=-13.907,P<0.05),見圖2。
圖2 三叉神經(jīng)頸髓復合體中TRPV1蛋白的表達注:##與偏頭痛組比,P<0.001。
2.2.3 PCR結(jié)果 以GAPDH為內(nèi)參將TRPV1的灰度值進行標化,結(jié)果如下:空白組(0.995±0.010)、偏頭痛組(2.57±0.37)、正天丸組(1.71±0.25)。偏頭痛組TRPV1 mRNA表達較空白組明顯增加(t=-4.009,P=0.005),正天丸組TRPV1 mRNA表達較偏頭痛組明顯降低(F=37.149,P<0.001),見圖3。
圖3 三叉神經(jīng)頸髓復合體TRPV1受體mRNA的表達注:#與偏頭痛組比,P<0.001
在中醫(yī)古籍中偏頭痛又名“邊頭風”“偏頭風”。自《黃帝內(nèi)經(jīng)》以來,歷代醫(yī)書均有對偏頭痛理法方藥的記載,偏頭痛多為本虛標實之證,病位在腦髓經(jīng)絡,與肝、脾、腎三臟關(guān)系密切[10-11]。多風、多瘀、多濕、多虛是多年來陳寶田教授對偏頭痛患者病理機制特點的總結(jié)。陳教授吸取川芎茶調(diào)散、麻黃附子細辛湯、桃紅四物湯、四藤消震飲四方之精華,于1985年創(chuàng)制正天丸。川芎性味辛溫,功善祛風止痛、活血行氣,為該方之君藥,自古有“頭痛需用川芎”之說法。正天丸綜合各方之長,具有疏風通絡、活血止痛、養(yǎng)血平肝之功,30余年來以其卓著的療效得到廣大患者及醫(yī)生的好評,并遠銷海外。臨床隨機對照試驗(RCT)研究表明,正天丸能有效減輕患者的頭痛強度,減少發(fā)作次數(shù),并縮短頭痛持續(xù)時間,臨床療效確切,且無明顯不良反應[12]。但其具體作用機制尚未明確。
TCC是偏頭痛發(fā)作時傷害性信息由顱外向顱內(nèi)傳導的重要二級神經(jīng)元,偏頭痛患者常伴的惡心嘔吐表現(xiàn)也是由TCC發(fā)出信號刺激延髓嘔吐中樞所致[13]。TRPV1受體又稱香草酸受體亞型1(VR1)或辣椒素受體,是TRP亞家族中首個用于偏頭痛研究的成員。研究顯示背根神經(jīng)節(jié)、三叉神經(jīng)節(jié)、三叉神經(jīng)背束核尾部(TNC)、硬腦膜、藍斑和下丘腦均有TRPV1通道存在,在偏頭痛和其它神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)病機制中起特定作用[5,14-15]。緩激肽、前列腺素、低pH值、辣椒素、炎性分泌物等炎性因子可以興奮TRPV1,使局部腦膜CGRP釋放增加,腦膜血管擴張、血流加速,TCC興奮性增加,從而介導偏頭痛的發(fā)作[16-17]。小鼠敲除TRPV1受體后,傷害性信息的傳遞明顯減少,疼痛反應出現(xiàn)的時間明顯推后[18]。
我們的結(jié)果顯示:生理狀態(tài)下大鼠TCC神經(jīng)元既有TRPV1受體較低水平的表達,免疫熒光結(jié)果可以直觀地顯示偏頭痛組大鼠TRPV1受體表達亮度較空白組明顯增高。Western blotting和RT-PCR結(jié)果顯示偏頭痛組大鼠TCC內(nèi)TRPV1受體蛋白和基因表達水平均較正常組大鼠顯著增高,印證了TRPV1受體的活化參與了偏頭痛發(fā)作過程中的痛覺信息傳遞。正天丸組行為學表現(xiàn)持續(xù)時間較偏頭痛組明顯縮短,證實了正天丸的有效性,其TRPV1受體蛋白和基因表達較偏頭痛組明顯降低,表明正天丸可以抑制TRPV1受體的過表達從而抑制疼痛信號在TCC中的傳遞起到治療偏頭痛的作用。