周可林 董碩 國(guó)生 魏培棟 付國(guó)兵 楊靖頤
抑郁癥具有高患病率、高復(fù)發(fā)率、高致殘率、高自殺傾向的特點(diǎn),已成為嚴(yán)重影響人類身心健康的公共衛(wèi)生問題?!都膊『陀嘘P(guān)健康問題的國(guó)際統(tǒng)計(jì)分類》[1]將低動(dòng)力與情緒低落、興趣/愉快感缺失作為抑郁癥的核心癥狀,因此有學(xué)者提出了抑郁癥的能量代謝假說,認(rèn)為抑郁癥的低動(dòng)力癥狀可能與線粒體能量代謝障礙相關(guān)[2-3]。前期研究[4]發(fā)現(xiàn)振腹推拿可以明顯改善抑郁癥患者的癥狀評(píng)分,對(duì)于患者的情緒低落、精力減退等癥狀有明顯的改善作用,因此本研究擬通過慢性不可預(yù)見性溫和應(yīng)激方法(chronic unpredictable mild stress, CUMS)建立抑郁癥大鼠模型,探究振腹推拿手法對(duì)于抑郁癥模型大鼠骨骼肌腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)含量、活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量、呼吸鏈Ⅰ~Ⅴ含量以及輔酶Q10、線粒體內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子A(mitochondrial transcription factor A, TFAM)以及 SQSTM1(sequestosome-1)蛋白含量的調(diào)節(jié)作用,分析振腹推拿改善抑郁癥能量代謝異常的干預(yù)作用機(jī)制。
健康雄性SD大鼠(SPF級(jí))40只,體質(zhì)量為(330±20)g,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司[許可證號(hào):SCXK(京)2012-0001]。所有大鼠在北京中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物房(SPF級(jí))中飼養(yǎng),室溫條件(21±2)℃,相對(duì)濕度保持在30~40%,光照保持正常晝夜節(jié)律,并且飼養(yǎng)環(huán)境保持安靜。常規(guī)飼料和常規(guī)飲用水飼養(yǎng),大鼠健康狀況良好。本研究中所進(jìn)行的所有動(dòng)物操作行為和實(shí)驗(yàn)方法均按照北京中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)頒布的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利和倫理指南嚴(yán)格執(zhí)行,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)過程由受過專業(yè)培訓(xùn)的研究生進(jìn)行并盡量減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的痛苦。
ATP含量測(cè)定試劑盒(南京建成生物工程研究所,貨號(hào):A095-1);線粒體呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ試劑盒(南京建成生物工程研究所,貨號(hào)分別為:A089-1、A089-2、A089-3、A089-4、A089-5);蛋白提取液、蛋白酶抑制劑、二抗(MDL,貨號(hào)分別為:MDL91201、MD912893、MD932477);SQSTM1一抗、TFAM一抗(Affinit,貨號(hào)分別為:AF5384、DF3232);輔酶Q10一抗(abcam,貨號(hào):ab41997)。
適應(yīng)性飼養(yǎng)一周后,從40只大鼠中隨機(jī)選取10只作為正常組,正常組正常飼養(yǎng),不進(jìn)行任何刺激,其余30只大鼠采用CUMS法建立抑郁癥大鼠模型。造模刺激包括束縛3小時(shí)、45℃熱烘5分鐘、孤籠飼養(yǎng)24小時(shí)、陌生物體刺激24小時(shí)、85 dB白噪音5小時(shí)、45°籠具傾斜24小時(shí)、夾尾1分鐘、禁食禁水24小時(shí)等。按照隨機(jī)數(shù)字表法分配,使大鼠不能預(yù)料刺激的發(fā)生,造模一共持續(xù)7周[5]。在造模第3周末將造模的30只大鼠隨機(jī)分為模型組、振腹組、氟西汀組3組,糖水偏好試驗(yàn)和懸尾試驗(yàn)之后開始進(jìn)行手法和藥物干預(yù),干預(yù)方式如下:正常組不進(jìn)行CUMS造模刺激,按照1 mL/100 g體質(zhì)量灌胃去離子水,每日一次,共計(jì)4周;模型組采用CUMS造模刺激,按照1 mL/100 g體質(zhì)量灌胃去離子水,每日一次,共計(jì)4周;振腹組采用CUMS造模刺激,進(jìn)行振腹推拿手法干預(yù)(振腹推拿操作方法:以神闕穴為中心,行三指振腹手法15分鐘,頻率300次/分鐘。神闕穴定位:參考《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》《實(shí)驗(yàn)推拿學(xué)》及相關(guān)文獻(xiàn),以劍突至恥骨聯(lián)合上緣上2/3與下1/3交界處為穴),每日一次,共計(jì)4周;氟西汀組采用CUMS造模刺激,同時(shí)給予氟西汀懸濁液灌胃,根據(jù)成人每日服用20 mg氟西汀換算,給藥量為2.08 mg/100 g體質(zhì)量,灌胃總量為1 mL/100 g體質(zhì)量,每日一次,共計(jì)4周。在完成4周干預(yù)后,進(jìn)行行為學(xué)檢測(cè),之后處死各組大鼠取材。
1.4.1 宏觀表征 每天對(duì)各組大鼠的精神狀態(tài)、皮毛的光澤度、給予不同刺激時(shí)產(chǎn)生的反應(yīng)劇烈程度以及便質(zhì)等情況進(jìn)行觀察,觀察各組大鼠這些表征是否隨著造模時(shí)間的推移發(fā)生了明顯的變化。
1.4.2 糖水偏好試驗(yàn) 在造模及干預(yù)結(jié)束后,先對(duì)大鼠進(jìn)行糖水訓(xùn)練,之后正式進(jìn)行糖水偏好試驗(yàn)。計(jì)算出試驗(yàn)前后糖水瓶和去離子水瓶的重量變化,根據(jù)糖水消耗率公式計(jì)算糖水消耗率[6]:糖水消耗率=糖水消耗量/(糖水消耗量+去離子水消耗量)×100%,計(jì)算糖水消耗率。
1.4.3 懸尾試驗(yàn) 在造模及干預(yù)結(jié)束后,將大鼠懸掛于懸尾箱內(nèi),使其呈倒懸狀態(tài),用秒表記錄大鼠停止掙扎不動(dòng)或無任何活動(dòng)的時(shí)間,記錄時(shí)間6分鐘,適應(yīng)2分鐘,記錄后4分鐘內(nèi)累計(jì)不動(dòng)時(shí)間(秒)[7]。
1.4.4 曠場(chǎng)試驗(yàn) 將大鼠放在曠場(chǎng)箱的正中格內(nèi),觀察并記錄5分鐘內(nèi)大鼠活動(dòng)情況。運(yùn)用Etho Vision3.0行為學(xué)分析軟件對(duì)各組大鼠的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析,所統(tǒng)計(jì)觀察的內(nèi)容包括:總運(yùn)動(dòng)距離、中央?yún)^(qū)進(jìn)入次數(shù)以及穿格次數(shù)[8]。
于第7周末完成刺激、干預(yù)和行為學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后處死大鼠并進(jìn)行組織取材。處死方法:給予3%戊巴比妥鈉40 mg/kg腹腔注射麻醉后斷頭處死,剝離右下肢腓腸肌-80℃保存?zhèn)溆?。分別檢測(cè)ATP、ROS、呼吸鏈Ⅰ~Ⅴ的含量,輔酶Q10、TFAM的蛋白含量以及SQSTM1的蛋白、mRNA含量。
逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(reverse transcription-polymerase chain reaction, RT-PCR)提取總RNA,反轉(zhuǎn)錄為cDNA,以β-actin為內(nèi)參,反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性5分鐘,95℃變性10秒,58℃退火20秒,72℃延伸20秒,共40個(gè)循環(huán)。SQSTM1上游引物(5'to 3'):TCTGTAGGAGCCTGGTGAG;SQSTM1下游引物(5'to 3'):TGACGACTGGACGCATTT。采用相對(duì)表達(dá)量(relative quantity,RQ)表示各組大鼠mRNA含量,計(jì)算公式如下:
RQ=2-ΔCtq-ΔCtcb
ΔCtq=待測(cè)組目的基因平均Ct值-待測(cè)組內(nèi)參基因平均Ct值
ΔCtcb=對(duì)照組目的基因平均Ct值-對(duì)照組內(nèi)參基因平均Ct值
取組織裂解提取蛋白,二喹啉甲酸(bicinchoninic acid,BCA)蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白含量;取30 μL蛋白電泳分離,轉(zhuǎn)至聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)膜,脫脂奶粉封閉1小時(shí);加入對(duì)應(yīng)一抗,4℃孵育過夜;加入二抗孵育1小時(shí),TBST液清洗;電化學(xué)發(fā)光(electro-chemi-luminescence,ECL)顯影,以β-actin為內(nèi)參計(jì)算蛋白相對(duì)表達(dá)。
本實(shí)驗(yàn)對(duì)各組大鼠的一般狀態(tài)進(jìn)行了觀察。造模開始前,所有大鼠均表現(xiàn)活躍,動(dòng)作靈敏,精神狀況良好,毛發(fā)光澤整齊,大便形態(tài)正常、干濕適中。隨著每日造模的持續(xù)進(jìn)行,相比于正常組大鼠,造模刺激后的大鼠對(duì)外界應(yīng)激的反應(yīng)度逐漸下降,對(duì)寒冷等外界刺激的抵抗能力下降,活躍程度明顯降低,精神萎靡,毛發(fā)雜亂,色澤暗淡無光澤,宏觀表現(xiàn)與正常組大鼠出現(xiàn)明顯差異,并且糞便外觀不成形;造模3周后開始對(duì)振腹組與氟西汀組大鼠進(jìn)行干預(yù)直至第7周結(jié)束,經(jīng)過干預(yù)后的大鼠活躍程度逐漸恢復(fù),在日常造模過程中對(duì)外界刺激的抵抗程度較模型組大鼠顯著增強(qiáng),抵抗寒冷等外界刺激的抵抗力增強(qiáng),并且振腹組大鼠的糞便質(zhì)地改善明顯。
第0周(即應(yīng)激前)末,各組大鼠的糖水偏好率無顯著差異(P>0.05);第3周(即應(yīng)激3周)末,模型組、振腹組和氟西汀組大鼠的糖水偏好率與正常組相比顯著降低(P<0.01),模型組、振腹組和氟西汀組3組之間的糖水偏好率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),說明經(jīng)過3周的CUMS造模刺激,模型組、振腹組和氟西汀組3組均已造模成功,且3組之間造模程度相似;第7周(即干預(yù)4周)末,模型組大鼠的糖水偏好率與正常組相比顯著降低(P<0.01),與模型組大鼠比較,振腹組、氟西汀組大鼠的糖水偏好率顯著升高(P<0.01)。見表1。
表1 各組CUMS抑郁癥模型大鼠糖水偏好率比較
第0周(即應(yīng)激前)末,各組大鼠的絕望時(shí)間無顯著差異(P>0.05);第3周(即應(yīng)激3周)末,模型組、振腹組和氟西汀組大鼠的絕望時(shí)間與正常組相比顯著增加(P<0.01),模型組、振腹組和氟西汀組3組之間的絕望時(shí)間均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),說明經(jīng)過3周的CUMS造模刺激,模型組、振腹組和氟西汀組3組均已造模成功,且3組之間造模程度相似;第7周(即干預(yù)4周)末,模型組大鼠的絕望時(shí)間與正常組相比顯著增加(P<0.01),與模型組大鼠比較,振腹組、氟西汀組大鼠的絕望時(shí)間顯著降低(P<0.01)。見表2。
表2 各組CUMS抑郁癥模型大鼠絕望時(shí)間比較秒)
經(jīng)過7周的造模刺激,模型組大鼠的總移動(dòng)距離、中央進(jìn)入次數(shù)和穿格次數(shù)與正常組相比均顯著降低(P<0.01);經(jīng)過4周的干預(yù),與模型組大鼠比較,振腹組、氟西汀組大鼠的總移動(dòng)距離、穿格次數(shù)顯著升高(P<0.01),氟西汀組的中央進(jìn)入次數(shù)與模型組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),振腹組的中央進(jìn)入次數(shù)與模型組相比有上升趨勢(shì)。見表3。
表3 各組大鼠CUMS抑郁癥模型大鼠曠場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果比較
經(jīng)過7周的造模刺激,模型組大鼠的ATP含量與正常組相比顯著降低(P<0.01),ROS含量與正常組相比顯著升高(P<0.01);經(jīng)過4周的干預(yù),與模型組大鼠比較,振腹組大鼠的ATP含量顯著升高(P<0.01),ROS含量顯著降低(P<0.01),氟西汀組大鼠的ATP含量升高(P<0.05),ROS含量顯著降低(P<0.01)。見表4。
表4 各組CUMS抑郁癥模型大鼠骨骼肌ATP和ROS含量比較
經(jīng)過7周的造模刺激,模型組大鼠的呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ含量與正常組相比均顯著降低(P<0.01);經(jīng)過4周的干預(yù),與模型組大鼠相比,振腹組大鼠的呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ含量顯著升高(P<0.01),呼吸鏈復(fù)合體Ⅳ含量升高(P<0.05);經(jīng)過4周的干預(yù),與模型組大鼠相比,氟西汀組大鼠的呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ含量顯著升高(P<0.01)。見表5。
經(jīng)過7周的造模刺激,模型組大鼠的輔酶Q10蛋白含量與正常組相比顯著降低(P<0.01);經(jīng)過4周的干預(yù),與模型組大鼠相比,振腹組大鼠的輔酶Q10蛋白含量升高(P<0.05),氟西汀組大鼠的輔酶Q10蛋白含量顯著升高(P<0.01)。見圖1、表6。
經(jīng)過7周的造模刺激,模型組大鼠SQSTM1的蛋白含量、mRNA含量與正常組相比均顯著降低(P<0.01);經(jīng)過4周的干預(yù),與模型組大鼠相比,振腹組大鼠SQSTM1的蛋白含量升高(P<0.05),mRNA含量顯著升高(P<0.01),氟西汀組大鼠SQSTM1的蛋白、mRNA含量顯著均升高(P<0.01)。見圖1、表6。
圖1 各組CUMS抑郁癥模型大鼠骨骼肌輔酶Q10、
表5 各組CUMS抑郁癥模型大鼠骨骼肌呼吸鏈復(fù)合物含量比較
表6 各組CUMS抑郁癥模型大鼠骨骼肌輔酶Q10、SQSTM1、TFAM含量比較
經(jīng)過7周的造模刺激,模型組大鼠的TFAM蛋白含量與正常組相比顯著降低(P<0.01);經(jīng)過4周的干預(yù),與模型組大鼠相比,振腹組大鼠的TFAM蛋白含量顯著升高(P<0.01),氟西汀組大鼠的TFAM蛋白含量顯著升高(P<0.01)。見圖1、表6。
關(guān)于抑郁癥的可能發(fā)生機(jī)制,目前比較公認(rèn)的有單胺類神經(jīng)遞質(zhì)假說及受體假說、細(xì)胞分子機(jī)制假說等大量的假說,但是這些假說都沒有很好地解釋抑郁癥所引發(fā)的低動(dòng)力癥狀。近年來有學(xué)者認(rèn)為抑郁癥的產(chǎn)生與線粒體異常密切相關(guān),并提出了能量代謝假說,認(rèn)為抑郁癥肌肉組織中的ATP含量減少與抑郁癥低動(dòng)力癥狀密切相關(guān)。郭蓉娟等[9-10]發(fā)現(xiàn)CUMS誘導(dǎo)的抑郁癥大鼠模型的骨骼肌、腓腸肌均出現(xiàn)線粒體數(shù)目減少和能量代謝異常的現(xiàn)象,明確提出了CUMS誘導(dǎo)的抑郁癥大鼠模型與骨骼肌線粒體能量代謝異常密切相關(guān),并且提出了中醫(yī)干預(yù)方法可能通過調(diào)節(jié)線粒體異常改善抑郁癥。線粒體是機(jī)體內(nèi)能量代謝的主要場(chǎng)所,研究發(fā)現(xiàn)[11]線粒體呼吸鏈的含量與線粒體能量代謝功能的強(qiáng)弱成正比,線粒體在進(jìn)行能量代謝的過程中,需要通過復(fù)合物Ⅰ(NADH脫氫酶)、復(fù)合物Ⅱ(琥珀酸脫氫酶)、復(fù)合物Ⅲ(細(xì)胞色素c還原酶)和復(fù)合物Ⅳ(細(xì)胞色素c氧化酶)完成氧化還原反應(yīng)的過程[12],進(jìn)行一系列的遞氫反應(yīng)和遞電子反應(yīng),將電子傳遞至輔酶Q10[13],輔酶Q10將質(zhì)子釋放至線粒體基質(zhì)內(nèi),將電子傳遞給細(xì)胞色素,通過這一過程促進(jìn)氧化磷酸化及電子的主動(dòng)轉(zhuǎn)移,之后由呼吸鏈復(fù)合體V(ATP合成酶)合成ATP,為組織供給能量需要[14]。ROS是線粒體損傷的重要因素,ROS可以損傷線粒體DNA以及線粒體內(nèi)多種代謝蛋白的活性,導(dǎo)致線粒體能量代謝異常[15-16]。
SQSTM1能穿過線粒體膜影響TFAM的含量,線粒體中TFAM的量減少,就會(huì)減少線粒體DNA的含量,從而抑制線粒體的代謝功能。研究發(fā)現(xiàn)[9],在小鼠胚胎成纖維細(xì)胞中過表達(dá)SQSTM1,可使線粒體細(xì)胞內(nèi)線粒體DNA水平升高;進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)敲除小鼠的SQSTM1基因后小鼠會(huì)出現(xiàn)海馬依賴性認(rèn)知減退,表現(xiàn)為明顯的抑郁樣行為;若提高SQSTM1表達(dá)可顯著改善抑郁癥相關(guān)的線粒體功能。有研究認(rèn)為,SQSTM1過度表達(dá)可以增強(qiáng)線粒體的功能,從而改善抑郁癥小鼠的癥狀,并認(rèn)為SQSTM1可能是治療抑郁癥線粒體能量代謝異常的一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)[17]。
振腹推拿是由北京中醫(yī)藥大學(xué)臧??平淌谠谏鲜兰o(jì)90年代初創(chuàng)立,經(jīng)歷了三代人20多年的共同努力,逐漸發(fā)展成具有獨(dú)特理論、獨(dú)特手法、獨(dú)特取穴治療方式,理、法、方、技完備的治療體系,在推拿界獨(dú)樹一幟,成為臟腑推拿領(lǐng)域一個(gè)獨(dú)特的流派,已廣泛運(yùn)用于婦科、兒科、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等多系統(tǒng)、多臟腑相關(guān)疾病的臨床治療中。前期研究發(fā)現(xiàn),振腹推拿可以明顯改善抑郁癥患者的癥狀積分,從而發(fā)現(xiàn)振腹推拿具有調(diào)節(jié)抑郁癥的治療作用[4]。本項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過4周的振腹推拿治療可以明顯改善CUMS誘導(dǎo)的抑郁癥模型大鼠對(duì)外界刺激的反應(yīng)、糞便質(zhì)地以及糖水偏好率、絕望時(shí)間和曠場(chǎng)試驗(yàn)的總移動(dòng)距離、穿格次數(shù),說明振腹推拿可以改善抑郁癥模型大鼠的抑郁癥狀,與之前的研究結(jié)果相同。研究發(fā)現(xiàn),振腹推拿可以增加抑郁癥模型大鼠骨骼肌ATP含量、呼吸鏈Ⅰ~Ⅴ的含量,減少ROS的含量,說明振腹推拿可以改善抑郁癥模型大鼠線粒體能量代謝的功能;同時(shí),振腹推拿可以增加抑郁癥模型大鼠骨骼肌輔酶Q10、TFAM以及SQSTM1的含量。
抑郁癥屬于中醫(yī)“郁病”范疇,中醫(yī)認(rèn)為其發(fā)病機(jī)制與思慮過度導(dǎo)致的肝失疏泄、脾失健運(yùn)、心失所養(yǎng)、臟腑氣血陰陽虧虛密切相關(guān)?!饵S帝內(nèi)經(jīng)》重視陽氣,強(qiáng)調(diào)陽氣在人體生命活動(dòng)中的主導(dǎo)作用[18],陽氣不足就會(huì)氣化無力、氣行不暢,導(dǎo)致氣機(jī)郁結(jié)、情志不舒?!鹅`樞·本神》記載:“愁憂者,氣閉塞而不行”,指出氣機(jī)閉塞不通就會(huì)出現(xiàn)郁郁寡歡、愁思擔(dān)憂。陽氣散布于人體各臟腑,陽氣的充足和運(yùn)行順暢有利于陽氣發(fā)揮其功能,也有利于人體各臟腑功能的正常,機(jī)體的陽氣不足可導(dǎo)致機(jī)體功能降低,出現(xiàn)抑郁癥的低動(dòng)力癥狀,所以有研究認(rèn)為恢復(fù)陽氣的功能是從根本上調(diào)節(jié)臟腑功能、改善抑郁癥低動(dòng)力癥狀的關(guān)鍵[19]。振腹推拿理論認(rèn)為,元陽是人體的根本,所以補(bǔ)益機(jī)體的陽氣必須激發(fā)臍下丹田之中的命門元陽,并依據(jù)此提出了“命門—丹田—臍軸”理論[20]。振腹推拿主要施術(shù)部位在以神闕穴為中心的腹部,通過振法刺激神闕穴激發(fā)臍下元陽,調(diào)整元?dú)獾纳伞⒊漯B(yǎng)、輸布三大環(huán)節(jié),調(diào)理元?dú)獾纳l(fā)和運(yùn)行,從而促使元?dú)鉁仞B(yǎng)經(jīng)筋。此外,振腹推拿以“補(bǔ)養(yǎng)并調(diào)和元?dú)膺\(yùn)動(dòng)”為綱,采用振腹手法調(diào)節(jié)周身陽氣的升降出入次序,“補(bǔ)其不足,損其有余,郁者散之,散者收之,上者降之,下者升之”的方法,使陽氣升降出入失調(diào)歸于相對(duì)平衡協(xié)調(diào)的正常狀態(tài)[21],從而實(shí)現(xiàn)改善抑郁癥低動(dòng)力癥狀的療效。
綜上所述,振腹推拿手法可以改善抑郁癥模型大鼠的癥狀,增強(qiáng)其自主探索能力,減少其絕望時(shí)間,而這一手法效應(yīng)可能是通過增加骨骼肌SQSTM1蛋白的轉(zhuǎn)錄和表達(dá),從而增加TFAM的含量,改善線粒體的功能,增加呼吸鏈Ⅰ~Ⅴ的含量、減少ROS的含量,從而增強(qiáng)線粒體能量代謝的能力,緩解線粒體損傷,增加ATP含量實(shí)現(xiàn)。