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异常黑胆质成熟剂对抑郁症大鼠模型支配器官(脑、心、肝)组织细胞超微结构的影响

2016-02-18玉苏甫江台外库力麦合苏木艾克木维妮拉乌斯曼买提喀斯木尼扎米丁

新疆医科大学学报 2016年1期
关键词:超微结构

玉苏甫江·台外库力, 麦合苏木·艾克木, 维妮拉·乌斯曼, 买提喀斯木·尼扎米丁,

阿不都热依木·玉苏甫1

(新疆医科大学1维吾尔医学院,2基础学院, 乌鲁木齐 830011)

异常黑胆质成熟剂对抑郁症大鼠模型支配器官(脑、心、肝)组织细胞超微结构的影响

玉苏甫江·台外库力1, 麦合苏木·艾克木1, 维妮拉·乌斯曼1, 买提喀斯木·尼扎米丁2,

阿不都热依木·玉苏甫1

(新疆医科大学1维吾尔医学院,2基础学院, 乌鲁木齐830011)

摘要:目的探讨异常黑胆质成熟剂(ASMq)对抑郁症大鼠模型支配器官(脑、心、肝)组织细胞超微结构的影响。方法将雄性抑郁症模型大鼠60只随机分为ASMq高、中、低剂量组(ASMq给药剂量分别为6.0、3.0、1.5 g/kg体质量)及阳性对照组(氟西汀,3.5g/kg体质量)、抑郁模型对照组(模型对照组)5组 ,每组12只,另设正常对照组(12只)。ASMq各剂量组和阳性对照组连续灌胃给药21 d,1次/d,末次给药1 h后颈椎脱臼处死动物,取出支配器官并固定,铅铀染色,制作常规电镜标本,扫描电镜观察支配器官超微结构改变。结果模型对照组支配器官超微结构中除了脑组织神经元细胞外,其余组织细胞均有不同程度的细胞水肿、基质密度明显降低和细胞变质等超微结构的损伤。ASMq干预后,脑神经胶质细胞水肿明显降低,细胞基质密度、细胞器稀疏明显恢复,神经细胞突触部脑水肿明显降低并可见轻微空泡样变;心肌细胞水肿明显消退,基质密度明显恢复,未见肌原纤维局灶性肌丝溶解,而心肌细胞内线粒体水肿明显消退,未见局部有异常收缩带;肝细胞水肿明显消退,基质密度明显恢复,细胞内可见轻微空泡,肝细胞内脂滴减小,肝细胞间隙增宽恢复明显,毛细胆管未扩张,肝细胞间未见胶原纤维增生。结论ASMq能够改善抑郁症大鼠模型动物支配器官超微结构的改变。

关键词:异常黑胆质成熟剂; 抑郁症动物模型; 支配器官; 超微结构

抑郁症(Depression)是一种以持续性情绪低落为基本特征的精神障碍性疾病,严重危害人类身心健康。目前普遍认为其病理机制与脑缺血-情感中枢脑损伤-神经递质及其受体功能紊乱有关。维吾尔医学认为支配器官(脑、心、肝)功能紊乱导致异常黑胆质,而异常黑胆质的产生过程中,支配器官不仅有功能的紊乱,同时有组织形态学的改变[1-2]。本课题组前期研究发现,在抑郁症的维吾尔医学异常体液分型中异常黑胆质型最为常见,异常黑胆质证与抑郁症的发生、发展密切相关[3]。异常黑胆质成熟剂(ASMq)—异常黑胆质证方药,是预防和治疗异常黑胆质型疾病的良药,临床效果显著[4-6]。本研究在以往研究的基础上,通过建立慢性不可预见性温和应激(CUMS)诱导建立抑郁大鼠模型,并进行药物干预,观察ASMq对抑郁症大鼠模型支配器官(脑、心、肝)超微结构的影响,旨在从形态学角度探明ASMq抗抑郁的可能作用机制。

1材料与方法

1.1药物与试剂ASMq的制备:按照本项目组发明的中华人民共和国发明专利(专利号:ZL 02130082.8)制备ASMq(成分同异黑成熟颗粒)。该新药已被国家SFDA受理(受理号为:CXZL1100084)。产品由新疆奇康哈博维药有限公司生产提供,盐酸氟西汀胶囊[ PatheonFrace(法国),国药准字J20130010,苏州制药有限公司],普通蔗糖。

1.2实验动物雄性清洁级SD大鼠72只由新疆医科大学实验动物中心提供[许可证号:SCXY(新)2003-2001],体质量180~220 g,所有动物实验开始前 7 d购入,适应性常规饲养。

1.3主要仪器BS-110型电子天平购自北京赛多科斯天平有限公司,大鼠矿场反应箱(高度40 cm,底边长100 cm,内壁涂黑,25块方格),自动测量动物大鼠的行为系统购自上海欣软信息科技公司,金相生物显微镜(CKX41S)购自日本奥林巴斯公司,图像采集系统(Digital Sight DS-U2)购于日本尼康公司。

1.4动物分组和动物模型制备雄性健康 SD大鼠72只,体质量180~220 g,由新疆医科大学实验动物中心提供。 随机分为6组, 每组12只,分别为正常对照组、模型对照组、阳性对照组和ASMq高、中、低剂量干预组。 除正常对照组(不接受任何应激,正常饲养)外,各组大鼠采用CUMS诱导建立大鼠抑郁症模型。具体造模方法如下:大鼠均单笼饲养,使其共接受21 d各种不同的应激,包括电击足底(36 V电压,每隔1 min电击1次,1次持续10 s,共20次)、冰水游泳(4℃,5 min)、热水游泳刺激(45℃,5 min)、摇晃(频率160次/min,3 min)、夹尾(1 min)、禁水(24 h)、禁食(24 h)、昼夜颠倒12 h,每天随机安排1种,平均每种刺激给予3次,继续21 d。采用矿场实验、糖水消耗实验、体质量测量综合评价大鼠模型制备成功。

1.5药物治疗模型对照组给予灌胃生理盐水1.5 mL/100 g体质量,阳性对照组给予灌胃氟西汀3.5 mg/kg体质量,ASMq高、中、低组分别给予灌胃6.0、3.0、1.5 g/kg体质量;各组连续给药21 d,灌胃1次/d。

1.6标本采集与制备末次给药1 h后采用颈椎脱臼处死动物,取出支配器官(脑、心、肝)体积<1 mm3的组织,迅速用4%戊二醛和l%锇酸双固定,丙酮梯度脱水,环氧树脂Epon812包埋,超薄切片,铅铀染色,透射电子生物显微镜(CKX41S)观察。

2结果

2.1ASMq对脑组织细胞超微结构的影响(1) 对脑组织神经元细胞的影响:正常对照组脑组织神经元细胞形态结构基本正常,胞浆内粗面内质网及游离核糖体丰富,结构清晰,核膜清晰,核仁明显;模型对照组、ASMq组及阳性组组脑组织神经元的变化不明显(图1)。(2) 对脑组织神经胶质细胞的影响:正常对照组脑组织神经胶质细胞未见异常;模型对照组脑组织神经胶质细胞水肿明显,脑细胞基质密度明显降低,细胞器稀疏,神经细胞突起部水肿,可见许多空泡样变;ASMq低、中剂量组神经胶质细胞中度水肿,脑细胞基质密度略降低,细胞器稀疏,ASMq高剂量组神经胶质细胞水肿明显消退,脑细胞基质密度,细胞器稀疏明显恢复;阳性对照组神经胶质细胞水肿明显消退(图2)。(3) 对脑组织神经突出细胞的影响:正常对照组脑组织神经突触未见异常;模型对照组脑组织神经细胞突起部水肿,可见许多空泡样变;ASMq低、中剂量组轻微神经细胞突起部水肿,部分神经突起可见中度空泡样变,ASMq高剂量组神经细胞突触部水肿明显消退,可见轻微空泡样变;阳性组神经突触可见轻微脑水肿(图3)。

A: 正常对照组

B: 模型对照组

C: ASMq低剂量组

D: ASMq中剂量组

E: ASMq高剂量组

F: 阳性对照组

图1脑组织神经元细胞超微结构的改变

A: 正常对照组

B: 模型对照组

C: ASMq低剂量组

D: ASMq中剂量组

E: ASMq高剂量组

F: 阳性对照组

图2脑组织神经胶质细胞超微结构的改变

2.2ASMq对心组织细胞超微结构的影响正常对照组心脏超微结构未见异常;模型对照组心肌细胞水肿,基质密度降低,可见肌原纤维局灶性肌丝溶解,心肌细胞内线粒体水肿明显,可见局部有异常收缩带;ASMq低、中剂量组均可见心肌细胞中度水肿,基质密度降低,小量肌原纤维局灶性肌丝溶解,心肌细胞内线粒体中度水肿,局部有异常收缩带;ASMq高剂量组心肌细胞水肿明显消退,心肌细胞基质密度明显恢复,未见肌原纤维局灶性肌丝溶解,而损伤性指标心肌细胞内线粒体水肿明显消退,未见局部异常收缩带;阳性对照组心肌细胞局部可见异常收缩带,肌原纤维局灶性肌丝溶解,心肌细胞水肿(图4)。

A: 正常对照组

B: 模型对照组

C: ASMq低剂量组

D: ASMq中剂量组

E: ASMq高剂量组

F: 阳性对照组

图3脑组织神经突出细胞超微结构的改变

A: 正常对照组

B: 模型对照组

C: ASMq低剂量组

D: ASMq中剂量组

E: ASMq高剂量组

F: 阳性对照组

图4心肌细胞超微结构的改变

2.3ASMq对肝组织细胞超微结构的影响正常对照组肝脏超微结构未见异常;模型对照组肝脏超微结构肝细胞水肿,基质密度明显降低,细胞内可见很多空泡,脂滴增加,细胞间隙增宽明显,毛细胆管有扩张,细胞间可见胶原纤维增生;ASMq低、中剂量组无明显的差别,肝细胞轻、中度水肿,基质密度中度降低,细胞内有中度空泡,脂滴轻、中度增加,细胞间隙增宽,毛细胆管有扩张,细胞间有轻度胶原纤维增生,ASMq高剂量组、阳性对照组肝细胞水肿明显消退,基质密度明显恢复,细胞内有轻微空泡,脂滴减小,细胞间隙增宽明显恢复,毛细胆管未扩张,肝细胞间未见胶原纤维增生(图5)。

A: 正常对照组

B: 模型对照组

C: ASMq低剂量组

D: ASMq中剂量组

E: ASMq高剂量组

F: 阳性对照组

图5肝细胞超微结构的改变

3讨论

传统维吾尔医学认为,抑郁症属于“麻利胡利亚”范畴,是由于长期大量服用干寒型的饮食和药物、情志失常及长期过度从事脑力和体力劳动,导致体内正常体液(黑胆质、血液质、黏液质、胆液质)“燃烧”生成异常黑胆质(烧焦黑胆质、烧焦血液质、烧焦黏液质、烧焦胆液质),其份量重、质地稠,易在支配器官(脑、心、肝)组织细胞中沉着形成阻塞,引起营养和供氧不足,导致人体“精神力”、“生命力” 和“自然力”受阻。ASMq是预防和治疗异常黑胆质病症的首选药物,疗效显著。本课题组前期研究发现ASMq可能通过上调海马BDNF、5-HTIA mRNA表达[7]、调节cAMP-PKA 信号通路[8]、上调 Ras/RSK/ERK信号转导通路起到抗抑郁作用[9]。支配器官组织形态学改变可能是抑郁症的部分病理学基础,因此本研究从支配器官组织细胞超微结构角度,进一步探讨ASMq抗抑郁的作用机制。

本研究观察脑组织细胞超微结构结果发现,与模型对照组比较,ASMq各剂量组与阳性对照组脑组织神经元细胞超微结构变化不明显。与模型对照组相比,ASMq低、中剂量组中度神经胶质细胞水肿,中度脑细胞基质密度降低,细胞器稀疏,ASMq高剂量组神经胶质细胞水肿明显降低,脑细胞基质密度,细胞器稀疏明显恢复;阳性对照组神经胶质细胞水肿明显降低。与模型对照组比较,ASMq低、中剂量组轻微神经细胞突起部脑细胞水肿,部分神经突起可见中度空泡样变,ASMq高剂量组神经细胞突触部脑水肿明显的降低,可见轻微空泡样变;阳性对照组神经突触可见轻微脑水肿。提示,ASMq对抑郁症大鼠模型脑组织细胞有较好的保护作用。观察心组织细胞超微结构结果表明,与模型对照组相比,ASMq低、中剂量组心肌细胞中度水肿,基质密度降低,可见少量肌原纤维局灶性肌丝溶解,中度心肌细胞内线粒体水肿,可见局部有异常收缩带,但两者之间没有明显差异。ASMq高剂量组心肌细胞水肿明显降低,心肌细胞基质密度明显恢复,未见肌原纤维局灶性肌丝溶解,而心肌细胞内线粒体水肿明显降低,未见局部有异常收缩带;阳性对照组心肌细胞可见局部有异常收缩带, 肌原纤维局灶性肌丝溶

解,心肌细胞水肿。提示,ASMq对抑郁症大鼠模型心组织细胞有明显的保护作用。观察肝组织细胞超微结构结果表明,与模型对照组比较,ASMq低、中剂量组肝组织细胞结构无明显差异,均可见肝细胞轻、中度水肿,中度肝细胞基质密度降低,细胞内可见中度空泡,肝细胞内可见轻、中度脂滴增加,肝细胞间隙增宽,毛细胆管有扩张,肝细胞间可见轻度胶原纤维增生,ASMq高剂量组、阳性对照组肝细胞水肿明显降低,基质密度明显恢复,细胞内可见轻微空泡,肝细胞内可见脂滴减小,肝细胞间隙增宽明显降低,毛细胆管未扩张,肝细胞间未见胶原纤维增生。提示,ASMq对抑郁症大鼠模型肝组织细胞有明显的保护作用。

综上所述,防止、纠正和改善抑郁症大鼠模型支配器官组织细胞超微结构的改变是ASMq抗抑郁的作用机制之一。

参考文献:

[1] 哈木拉提·吾甫尔, 阿不都热依木·玉苏甫 .维吾尔医异常黑胆质新论[M].乌鲁木齐:新疆人民卫生出版社, 2008:173-175.

[2] 阿布力孜·阿卜杜扎依尔,哈木拉提·吾甫尔,玉苏甫·吐尔逊,等.异常黑胆质成熟剂对异常黑胆质性癌病证模型肝硬化期的肝脏形态学的影响[J].科技导报,2011,29(28):68-73.

[3] 阿衣木姑·阿布拉,库木斯·巴雅合买提,巴哈古丽·阿尔斯郎,等. 抑郁症患者的维医证候学特征及其临床流行病学调查[J].科技导报,2011,29(21):60-63.

[4] Wang HJ, Gao W, Ma S, et al. Effect of Abnormal Savda Munziq on hypertrophic scar formation in a rabbit ear model[J] .Chinese J Int Med ,2015,21(7):537-541.

[5] Upur H, Chen Y, Kamilijiang M, et al. Identification of plasma protein markers common to patients with malignant tumour and Abnormal Savda in Uighur medicine:a prospective clinical study[J].BMC,2015,15(9):9-20.

[6] Amat N, Hoxur P, Ming D, et al. Behavioral , neurochemical and neuroendocrine effects of Abnormal Savda Munziq in the chronic stress mice[J]. eCAM, 2012,2012(4):426757.

[7] 汗佐拉·吾普尔,艾斯木提拉·努拉合买提,吐尔逊阿依·卡米力,等. 异常黑胆质成熟剂对抑郁症和异常黑胆质证模型大鼠海马BDNF及5-HTIA mRNA表达的影响[J].新疆医科大学学报,2012, 35(7):881-887.

[8] 吐尔逊阿依·卡米力,哈力旦木·吾加不都,哈木拉提· 吾甫尔,等. 异常黑胆质成熟剂对抑郁症模型大鼠海马cAM P-PKA信号通路的影响[J]. 中药药理与临床, 2013, 29(5):109-113.

[9] 哈力旦木·吾加不都,古孜力努尔·依马木,阿不都热衣木·肉孜,等. 异常黑胆质成熟剂对抑郁症模型大鼠海马细胞外信号调控激酶信号转导通路的影响 [J] . 新疆医科大学学报, 2015, 38(1):26-29.

(本文编辑周芳)

·维医维药·

Effects of Abnormal Savda Munziq on ultrastructural changes of brain,

heart and liver organs in rat depression model

Yusufujiang Taiwaikuli1, Maihesumu Aikemu1, Weinila Wusiman1, Maitikasimu Nizhamuding2,

Abudureyimu Yusupu1

(1SchoolofTraditionalUyghurMedicine,2SchoolofPre-clinicalMedicine,

XinjiangMedicalUniversity,Urumqi830011,China)

Abstract:ObjectiveTo investigate effects of Abnormal Savda Munziq (ASMq) on ultrastructural changes of brain, heart and liver in rat depression model of. Methods60 male rat depression models were achieved successfully, and then randomly divided into five groups: ASMq low, medium and high dose group (1.5, 3.5 and 6.0 g/kg), positive control group (fluoxetine, 3.5 g/kg), depression model groups and normal control group, intragastric administrating once a day for 21 d. After the last administration, the rats were sacrificed by cervical dislocation, removed dominating organs fixed, led uranium staining, made conventional electron microscope specimens of disposable organs to be scanned and observe the ultrastructural changes. ResultsIn depression model group, except the brain, the ultrastructure of the rest tissues had different degrees of cell edema, decreased matrix density, deterioration and other damage. After ASMq intervention, glial cells edema decreased, extracellular matrix density and sparse organ cells obviously recovered, neuronal synapses brain edema significantly reduced, showing slight vacuolar degeneration; myocardial edema decreased, cardiac extracellular matrix density obviously recovered, no focal myofibrillar filaments dissolved, while the inner mitochondrial edema suppressed significantly, no local abnormal contraction band; hepatocyte edema decreased, matrix density significantly recovered, intracellular little vacuoles appeared, intracellular lipid droplets in liver reduced, the cell gap widened significantly, bile capillary unexpanded, no collagen fibers appeared between the liver cells. ConclusionASMq could improve the ultrastructural changes of dominating organs in rat depression model.

Key words:Abnormal Savda Munziq (ASMq); animal models of depression; dominating organs; ultrastructure

通信作者:阿不都热依木·玉苏甫,男(维吾尔族),博士后,教授,研究方向:维药药理学研究, E-mail:ayusup@123.com。 阿不都热依木·玉苏甫,男(维吾尔族),博士,教授,博士生导师,研究方向:维吾尔医基础理论及新药开发,E-mail:ayusup@126.com。

作者简介:阿迪拉木·阿依甫江(1989-),女(维吾尔族),硕士,研究方向:维药药理学研究。 维妮拉·乌斯曼(1988-),女(维吾尔族),在读硕士,研究方向:维吾尔医基础研究。

基金项目:国家自然科学基金(81360667); 中医民族医药科技人才培养计划项目(Q2015-03-16) 国家自然科学基金(81360667)

[收稿日期:2015-09-25]

doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2016.01.002

中图分类号:R291.5

文献标识码:A

文章编号:1009-5551(2016)01-0007-06

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