秦彥強, 董浩, 孫迎春, 程先寬, 姚海江
1. 中國康復研究中心北京博愛醫(yī)院中醫(yī)治療中心,北京市 100068;2. 首都醫(yī)科大學康復醫(yī)學院,北京市 100068;3.北京按摩醫(yī)院,北京市 100035
目的 探討不同針刺方案對卒中后抑郁(PSD)大鼠行為學、神經(jīng)遞質(zhì)及炎性相關(guān)因子的影響。
方法 健康雄性Sprague-Dawley大鼠72只,隨機分為正常組、模型組、藥物對照組、頭針組、腹針組和聯(lián)合針刺組,每組12只。模型組和各干預組采用Longa線栓法和慢性不可預知性溫和應激(CUMS)法復合制備PSD模型。藥物對照組予氟西汀灌胃,頭針組針刺百會、印堂穴,腹針組針刺中脘、關(guān)元穴,聯(lián)合針刺組針刺百會、印堂、中脘、關(guān)元穴,連續(xù)治療21 d。分別于實驗0 d (造模前)、7 d (CUMS前)、14 d (治療前)、35 d (治療后)進行Longa神經(jīng)功能缺損評分、體質(zhì)量、曠場試驗、糖水偏好實驗。實驗35 d采用ELISA法檢測血清5-羥色胺(5-HT)、多巴胺(DA)、去甲腎上腺素(NE)、干擾素-γ (INF-γ)、腫瘤壞死因子α (TNF-α)和巨噬細胞移動抑制因子(MIF)濃度。
結(jié)果 實驗35 d時,藥物對照組和聯(lián)合針刺組神經(jīng)功能缺損評分明顯低于模型組(P < 0.01),藥物對照組、腹針組、聯(lián)合針刺組體質(zhì)量明顯高于模型組(P < 0.01),藥物對照組、頭針組、腹針組、聯(lián)合針刺組水平跨格數(shù)、直立次數(shù)和糖水消耗量均高于模型組(P < 0.05);藥物對照組、頭針組、腹針組、聯(lián)合針刺組組間均無顯著性差異(P > 0.05)。藥物對照組、頭針組、腹針組和聯(lián)合針刺組5-HT、DA、NE明顯高于模型組(P < 0.01),IFN-γ、TNF-α、MIF明顯低于模型組(P < 0.01)。聯(lián)合針刺組5-HT高于頭針組和腹針組,IFN-γ、TNF-α、MIF明顯低于頭針組和腹針組(P < 0.01),DA、NE明顯高于腹針組(P < 0.01)。
結(jié)論 頭針-腹針聯(lián)合針刺方案可以改善PSD大鼠行為學癥狀,調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì),調(diào)控炎性因子,效果與氟西汀相似。單純使用頭針或腹針也有較好療效,可以作為次要選擇。
腦卒中已經(jīng)成為全球第二大死因和第三大致殘原因[1]。據(jù)2019年統(tǒng)計,腦卒中已達到我國居民死亡原因的第3位[2]。卒中后抑郁(post-stroke depression,PSD)是卒中后最常見的神經(jīng)精神障礙,患病率約30%~50%[3]。PSD的病理生理學機制尚不明確[4],選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑(selective serotonin reuptake inhibitor, SSRI)被認為是首選治療方法[5]。SSRI有增加腦出血和其他副作用風險[6]。心理治療、行為療法、運動療法等也應用于PSD的康復[7]。
針刺對PSD有良好效果,且不良反應較少[8-10],但作用機制尚不明確。本研究觀察不同針刺方案對PSD模型大鼠行為學指標、神經(jīng)遞質(zhì)5-羥色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)、多巴胺(dopamine, DA)、去甲腎上腺素(norepinephrine, NE)水平,以及炎性相關(guān)因子干擾素-γ (interferon-γ, INF-γ)、腫瘤壞死因子 α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)和巨噬細胞移動抑制因子(macrophage migration inhibitory factor, MIF)的影響,探討針刺對PSD的康復機制。
健康清潔級雄性Sprague-Dawley大鼠72只,體質(zhì)量(200±20) g,由北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司提供,實驗動物許可證號SCXK(京)2016-0006。適應性飼養(yǎng)于濕度40%~70%、室溫(24±2) ℃的實驗室1周,實驗室明暗光照12 h交替。
本研究對動物的處理嚴格遵守《關(guān)于善待實驗動物的指導性意見》。
3111型CO2培養(yǎng)箱:美國FORMA公司。EXL800型酶標儀:美國BIO-TEK公司。KED-808I型電針儀:常州市武進長城醫(yī)療器械有限公司。TNF-α試劑盒(批號 1207180709)、 IFN-γ試 劑 盒 (批 號 1214180732):RAYBIOTECH公司。5-HT試劑盒(批號20200630)、DA試劑盒(批號20200630)、NE試劑盒(批號20200630):南京建成科技有限公司。鹽酸氟西汀分散片(批號8373A,20 mg/粒):PATHEON FRANCE公司;禮來蘇州制藥有限公司分包裝。針灸針(直徑0.25 mm、長25 mm):蘇州東邦醫(yī)療器械有限公司。尼龍栓線(2432-A4):北京西濃科技有限公司。
從72只大鼠選擇12只入正常組,造模成功的60只大鼠隨機分為模型組、藥物對照組、頭針組、腹針組和聯(lián)合針刺組,每組12只。
1.3.1 大鼠大腦中動脈阻塞(middle cerebral artery occlusion, MCAO)模型
采用改良Longa線栓法[11]制備MCAO模型。大鼠術(shù)前禁食12 h,10%水合氯醛3.5 mL/kg腹腔注射麻醉,仰臥位固定。皮膚消毒,頸正中線右側(cè)0.5 cm切口,長約2 cm,暴露頸總動脈、頸內(nèi)動脈、頸外動脈,分離血管及周圍神經(jīng),注意動作輕柔,不可損傷局部微小血管及神經(jīng)。4-0號醫(yī)用非吸收縫合線結(jié)扎頸外動脈和頸總動脈近段,于頸總動脈結(jié)扎處與分叉處之間放置一打好結(jié)的絲線但不收緊。動脈夾夾閉頸內(nèi)動脈,于頸總動脈剪一小口,插入尼龍栓線,收緊備用絲線,松開動脈夾,調(diào)整線栓方向,避免插入翼腭動脈,經(jīng)頸內(nèi)動脈送入大腦前動脈。深度距頸總動脈分叉處18 mm左右、插入遇到阻力時,提示線栓到達大腦前動脈起始部,停止插入線栓。結(jié)扎備用絲線,剪掉多余絲線及線栓,逐層縫合。保溫復蘇90 min后,將栓線拔出至出現(xiàn)明顯阻力,剪掉露出皮膚外的栓線。動物清醒后左前肢無力,向左側(cè)方爬行,或朝左側(cè)轉(zhuǎn)圈爬行,且無煩躁不安,Longa評分[11]2~3分為造模成功。
1.3.2 PSD模型
MCAO模型成功大鼠采用孤養(yǎng)法結(jié)合慢性不可預知溫和刺激法(chronic unpredictable mild stimulation,CUMS)制備PSD大鼠模型。
MCAO術(shù)后穩(wěn)定1周。單籠飼養(yǎng),共28 d,包括7種不同刺激,每天隨機選取1種刺激方案,同一刺激方案在7 d內(nèi)不重復出現(xiàn)。刺激方案包括傾斜鼠籠40° 24 h;墊料上灑水200 mL維持潮濕環(huán)境24 h;晝夜顛倒24 h;束縛大鼠2 h;將大鼠放入水平震蕩器中,以160 r/min高速震蕩30 min;大鼠放入自制的瓶中,漏出尾部,用自制夾夾住尾端3 cm處,持續(xù)1 min;禁食禁水24 h。
PSD模型成功標志:大鼠精神萎靡、各種活動減少、體質(zhì)量減輕、食量減少、拱背等,規(guī)定時間內(nèi)水平活動和垂直活動次數(shù)明顯減少,蔗糖水消耗量降低[12]。
正常組、模型組不作任何干預。其他各組于UCMS開始7 d后給予干預,至UCMS結(jié)束。
藥物對照組每天予鹽酸氟西汀2.31 mg/kg灌胃。藥物溶于蒸餾水中,混勻,稍加熱,濃度約0.31 g/L。
頭針組參照《實驗針灸學》[13]取百會、印堂。百會位于頂骨正中,向前斜刺2 mm;印堂位于兩眼眶上緣最高點連線中點,向下平刺5 mm。針柄接電針儀,連續(xù)波,頻率2 Hz,電流強度以大鼠兩耳微微震動、無明顯煩躁為宜。每天30 min,連續(xù)治療21 d。
腹針組取中脘、關(guān)元。中脘位于臍上約20 mm,直刺2 mm;關(guān)元位于臍下約25 mm,直刺2 mm。電針方案同頭針組。
聯(lián)合針刺組同時選取百會、印堂、中脘、關(guān)元。電針方案同頭針組。
1.5.1 神經(jīng)功能缺損評分
分別于造模前(0 d)、CUMS前(7 d)、治療前(14 d)、治療后取材前(35 d)行Longa神經(jīng)功能缺損評分[11]。0分,無任何神經(jīng)功能損傷癥狀;1分,提拎尾部使大鼠身體離開地面,前爪不完全伸展;2分,大鼠行走時,左前肢肌力減弱,身體向左側(cè)旋轉(zhuǎn);3分,大鼠行走時,左前肢肌力減弱加重,身體向左側(cè)傾倒或無法行走;4分,大鼠意識喪失或昏迷,不能自發(fā)行走。
1.5.2 體質(zhì)量
1.5.3 曠場實驗
分別于實驗0 d、7 d、14 d、35 d進行曠場實驗。100×100×50 cm木質(zhì)敞箱,底面和四周均為黑色,無蓋,底面劃分為16個25×25 cm的小方格。大鼠置于敞箱中心,觀察3 min內(nèi)活動情況,以穿越地面方塊數(shù)作為水平運動得分,后肢直立次數(shù)作為垂直運動得分。
1.5.4 糖水試驗
分別于實驗0 d、7 d、14 d、35 d行糖水消耗試驗。大鼠禁食水8 h后,予蒸餾水和2%蔗糖水各1瓶,約500 mL,24 h后調(diào)換水的位置并對2瓶水稱重。
1.5.5 組織取材與指標檢測
行為學指標檢測結(jié)束后,每組隨機選取6只,1%戊巴比妥鈉4 mL/kg腹腔注射麻醉,取腹主動脈血5 mL裝瓶備用并標記。動脈血靜置2 h,冷凍離心機4 ℃、3000 r/min、半徑10 cm離心15 min,取上清液-80 ℃冰箱保存。
ELISA試劑盒檢測大鼠血清5-HT、DA、NE、INF-γ、TNF-α和MIF含量。按說明書操作,37 °C避光溫育10~15 min后,加入終止液終止反應,10 min內(nèi)在450 nm測量各孔光密度值,繪制標準曲線,查出其濃度。
小學數(shù)學教學情境的創(chuàng)設,要符合不同年齡段兒童的心理特點和認知規(guī)律,要根據(jù)不同的教學內(nèi)容有所變化。多年來,通過參加課題研究和教學實踐,從在新課引入時、在新知的探究中、在知識鞏固上、在整個課堂教學中創(chuàng)設不同的情境,我探索了一些方法,并取得了一些收獲:
應用SPSS 25.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進行分析。計量資料以(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,符合正態(tài)分布數(shù)據(jù)兩兩比較采用LSD檢驗,不符合正態(tài)分布數(shù)據(jù)兩兩比較采用Dunnett's T3檢驗。顯著性水平α = 0.05。
實驗7 d時,除正常組外,各組評分均為2分,MCAO模型制備成功。14 d時,除正常組外,各組仍為2分,不進行統(tǒng)計分析。35 d時,藥物對照組與聯(lián)合針刺組評分較模型組明顯降低(P < 0.01)。見圖1。
實驗0 d時,各組體質(zhì)量無顯著性差異(P > 0.05)。實驗7 d、14 d、35 d時,模型組、藥物對照組、頭針組、腹針組、聯(lián)合針刺組體質(zhì)量均明顯低于正常組(P < 0.01)。實驗35 d時,藥物對照組、腹針組、聯(lián)合針刺組體質(zhì)量較模型組明顯升高(P < 0.01),4個干預組大鼠體質(zhì)量無顯著性差異(P > 0.05)。見圖1。
實驗0 d時,各組水平跨格數(shù)與直立次數(shù)無顯著性差異(P > 0.05)。7 d、14 d、35 d時,模型組、藥物對照組、頭針組、腹針組、聯(lián)合針刺組大鼠水平跨格數(shù)和直立次數(shù)均明顯低于正常組(P < 0.01)。35 d時,藥物對照組、頭針組、腹針組、聯(lián)合針刺組大鼠水平跨格數(shù)和直立次數(shù)均明顯高于模型組(P < 0.01);4個干預組之間無顯著性差異(P > 0.05)。見圖1。
實驗0 d時,各組糖水消耗量無顯著性差異(P >0.05)。7 d、14 d、35 d時,模型組、藥物對照組、頭針組、腹針組、聯(lián)合針刺組糖水消耗量明顯低于正常組(P < 0.01)。35 d時,藥物對照組、頭針組、聯(lián)合針刺組大鼠糖水消耗量均高于模型組(P < 0.05);4個干預組之間無顯著性差異(P > 0.05)。見圖1。
圖1 各組神經(jīng)功能評分、體質(zhì)量、曠場試驗和糖水試驗比較
模型組、藥物對照組、頭針組、腹針組、聯(lián)合針刺組血清5-HT、DA、NE水平均明顯低于正常組(P <0.01)。35 d時,藥物對照組、頭針組、腹針組和聯(lián)合針刺組5-HT、DA、NE水平均明顯高于模型組(P < 0.01)。
聯(lián)合針刺組5-HT水平與藥物對照組無顯著性差異(P > 0.05),頭針組和腹針組5-HT水平明顯低于聯(lián)合針刺組(P < 0.01)。
頭針組與聯(lián)合針刺組大鼠DA水平與藥物對照組無顯著性差異(P > 0.05),腹針組DA水平明顯低于聯(lián)合針刺組(P < 0.01)。
3個針刺治療組NE水平明顯低于藥物對照組(P <0.01),聯(lián)合針刺組NE水平明顯高于腹針組(P < 0.01)。
見表1。
表1 各組5-HT、DA、NE比較 單位:pg/mL
模型組、藥物對照組、頭針組、腹針組、聯(lián)合針刺組血清IFN-γ、TNF-α、MIF水平均明顯高于正常組(P < 0.01);藥物對照組、頭針組、腹針組和聯(lián)合針刺組IFN-γ、TNF-α、MIF水平均明顯低于模型組(P < 0.01)。
頭針組、腹針組和聯(lián)合針刺組IFN-γ水平均與藥物對照組相當(P > 0.05),聯(lián)合針刺組明顯優(yōu)于頭針組和腹針組(P < 0.01)。
聯(lián)合針刺組與藥物對照組TNF-α和MIF水平相當(P > 0.05),聯(lián)合針刺組優(yōu)于頭針組和腹針組(P < 0.05)。
見表2。
表2 各組IFN-γ、TNF-α、MIF比較 單位:pg/mL
PSD不僅嚴重影響患者康復進程和生活質(zhì)量[15],更嚴重影響工作能力。腦卒中后重返工作崗位的比率在不同國家為7%~75%,腦卒中后1年內(nèi)的中位數(shù)約為53%[16]。較低的返崗率會嚴重影響患者的幸福感和生活滿意度[17-18],加重抑郁情緒。尋求有效安全、患者接受度高的PSD康復方案,成為臨床主要任務。
中醫(yī)康復可安全有效改善PSD[19]。由于醫(yī)學的發(fā)展,嚴重腦損傷后開顱手術(shù)的介入,致使針刺治療在頭部取穴時受到影響。
我們嘗試開發(fā)一種在頭針應用受限時的替代治療方案。因此本研究分別使用頭針(百會、印堂)、腹針(中脘、關(guān)元)治療和頭腹針(百會、印堂、中脘、關(guān)元)聯(lián)合的方案,評價各方案對PSD大鼠行為學、單胺類遞質(zhì)及炎性相關(guān)因子的影響。
通過預實驗及文獻研究[20-21]發(fā)現(xiàn),缺血性腦卒中后進行孤養(yǎng)并給予CUMS,有利于獲得更可靠的PSD模型。目前,SSRI是國內(nèi)外公認的用于治療PSD的臨床一線藥物。鹽酸氟西汀能夠選擇性抑制5-HT轉(zhuǎn)運體,阻斷突觸前膜對5-HT的再攝取,使體內(nèi)5-HT保持較高含量,延長和增加5-HT的作用,從而產(chǎn)生抗抑郁作用,常用于抗抑郁研究[22]。本研究應用鹽酸氟西汀作為療效對照,分析不同治療方案對PSD大鼠血清5-HT、DA、NE的影響,觀察不同治療方案對PSD的療效。研究發(fā)現(xiàn),治療后,4種治療方法均對PSD模型大鼠有效;各治療組之間療效無顯著性差異,提示頭針、腹針或聯(lián)合應用頭、腹針,均有類似藥物治療的作用,與既往研究結(jié)果相似[23-25]。
與PSD密切相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)主要以單胺類神經(jīng)遞質(zhì)為主[26]。5-HT、DA、NE等可反映單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的活性;5-HT、DA、NE缺乏可導致5-HT受體功能受限,神經(jīng)遞質(zhì)功能受損,引起抑郁癥狀[27]。本研究顯示,給予藥物、頭針、腹針和聯(lián)合針刺治療均可以提高大鼠血清中5-HT、DA、NE的水平,聯(lián)合針刺組5-HT水平與藥物對照組相當,頭針組和聯(lián)合針刺組DA水平與藥物對照組相當。
腦卒中可激活炎性應答系統(tǒng),引起炎性細胞因子異常,在神經(jīng)遞質(zhì)合成代謝及免疫調(diào)節(jié)方面發(fā)揮重要作用[28]。在PSD發(fā)病機制中,Th細胞因子分泌失衡占有重要地位。IFN-γ屬Th1型細胞因子,其異常表達與PSD的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)[29-30]。針刺可以糾正PSD患者炎性因子水平紊亂,降低PSD患者血清中IFN-γ水平,調(diào)節(jié)神經(jīng)功能[31]。本研究發(fā)現(xiàn),4種治療均可以降低IFN-γ水平,且頭針、腹針或者聯(lián)合針刺治療對IFN-γ的影響均與藥物治療相當;聯(lián)合針刺組優(yōu)于頭針組和腹針組。
TNF-α、IL-1β和其他細胞因子可誘導5-HT轉(zhuǎn)運體和NE轉(zhuǎn)運體的過度表達,導致抑郁樣行為[32]。PSD患者血清中TNF-α水平較高[33],可作為腦卒中患者是否會發(fā)生抑郁的預測指標[34]。本研究顯示,PSD大鼠血清中TNF-α水平最高,4種治療均可以降低TNF-α水平。聯(lián)合針刺與藥物治療對TNF-α調(diào)控作用相當,均優(yōu)于頭針或腹針治療。
MIF是先天免疫和炎癥反應的中心細胞因子,一直被認定為促炎因子[35]。MIF可能通過IFN-γ對多巴胺代謝的影響,導致抑郁樣癥狀的產(chǎn)生;MIF水平升高與未來3個月PSD風險增加相關(guān)[36-38]。本研究發(fā)現(xiàn),PSD大鼠血清中MIF水平升高,4種治療均可以降低MIF水平;聯(lián)合針刺治療與藥物治療對MIF水平調(diào)控作用相當,均優(yōu)于單純頭針或單純腹針治療。
頭針結(jié)合腹針的聯(lián)合針刺方案,不論在改善PSD大鼠行為學方面,還是調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)領域,以及在PSD相關(guān)炎性因子調(diào)控方面,均與藥物氟西汀作用相當,可作為改善PSD預后的可靠選擇。在頭腹針不能同時使用時,僅使用頭針或腹針依然具有較好療效,可以作為次要選擇。頭針結(jié)合腹針的聯(lián)合針刺方案調(diào)控神經(jīng)遞質(zhì)及炎性因子的機制尚不明確,需要進一步深入研究。
利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。