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电针对慢性应激抑郁大鼠海马CNTF Rα、EGFR蛋白表达的影响

2014-07-18张丹妹史榕荇包伍叶宋映周邬继红

世界中医药 2014年5期
关键词:氟西汀星形胶质

胡 诚 王 晶 张丹妹 史榕荇 包伍叶 宋映周 卢 俊 图 娅 邬继红

(1 北京中医药大学针灸推拿学院,北京,100029; 2 世界中医药学会联合会,北京,100101; 3 中日友好医院针灸科,北京,100029)

电针对慢性应激抑郁大鼠海马CNTF Rα、EGFR蛋白表达的影响

胡 诚1王 晶2张丹妹1史榕荇3包伍叶1宋映周1卢 俊1图 娅1邬继红1

(1 北京中医药大学针灸推拿学院,北京,100029; 2 世界中医药学会联合会,北京,100101; 3 中日友好医院针灸科,北京,100029)

目的:观察电针对抑郁大鼠海马睫状神经营养因子受体(CNTF Rα)、表皮生长因子受体(EGFR)蛋白表达的影响,探讨慢性应激抑郁模型(CUMS)大鼠星形胶质细胞功能的改变及电针的干预作用趋势。方法:雄性SD大鼠随机分为4组:空白组、模型组、模型+电针组、模型+氟西汀组,每组10只。利用生物素标记蛋白芯片技术,检测大鼠CNTF Rα、EGFR蛋白的表达。结果:模型组与空白组比较,大鼠海马CNTF Rα、EGFR蛋白表达上调(fold change=1.50,1.37)。模型+电针组、模型+氟西汀组与模型组比较,CNTF Rα水平下调(fold change=0.73,0.50),EGFR表达水平下调(fold change=0.61,0.47)。结论:各组大鼠海马CNTF Rα、EGFR的表达存在差异性,这可能是星形胶质细胞功能改变及针刺抗抑郁的机制之一。

电针;抑郁症;慢性应激;海马;星形胶质细胞

抑郁症是一种常见的精神疾患,主要表现为显著而持久的心境低落,思维行为改变,并伴有躯体症状[1]。电针治疗抑郁症可起到减轻躯体症状、降低抗抑郁药物不良反应的作用,并且针药结合使用,还可使疗效叠加[2]。针刺治疗抑郁症已成为临床中的重要组成部分,显示出了较大的优势,但其作用途径较复杂,且尚没有统一的定论。本研究首次利用生物素标记蛋白芯片技术,筛选出与星形胶质细胞功能变化相关的睫状神经营养因子受体(CNTF Rα)、表皮生长因子受体(EGFR),旨在丰富针刺治疗抑郁症的机制研究。

1 材料与方法

1.1 动物 健康雄性SD大鼠(200±20)g,清洁级,共40只。由北京华阜康生物科技股份有限公司提供,许可证编号:SCXK(京)2004-2007。所有动物在实验前适应性喂养1周,实验室温度(23±1)℃、湿度55%~60%。

1.2 主要试剂和仪器电针仪 (华佗牌,SDZ-II型);氟西汀(Fluoxetine hydrochloride,法国礼来公司,批号:J20120001);AAR-BLM-1试剂盒(美国RayBiotech公司,芯片批号:4015806、4015807):包括膜芯片(RayBio® Biotin label-based Rat antibody array 1)、标记试剂、终止液、封闭缓冲液、红外荧光剂—链霉亲和素、透析管和浮漂、20X的洗液I、20X的洗液II、纯化柱、孵育盒;红外荧光扫描仪(Licor-Odyssey,美国LI-COR公司)。

1.3 方法

1.3.1 模型制备 对参考文献的造模方法进行改进[3]。除空白组外,其余3组大鼠进行28 d各种不同的应激刺激,包括:断食24 h;断水24 h;夜间光照12 h;冷水游泳(4 ℃,5 min,水深30 cm);潮湿垫料;夹尾2 min;束缚3 h。

1.3.2 动物分组 采用随机数字表的方法将大鼠分为空白组、模型组、模型+电针组、模型+氟西汀组,每组10只。空白组动物自由摄食饮水,不接受任何刺激且群养。其他3组动物孤养,且每天进行慢性应激造模处理。其中,模型+电针组动物每日在应激刺激前1 h,进行电针干预。模型+氟西汀组动物每日在应激刺激前1 h,进行氟西汀灌胃干预。

1.3.3 针刺方法 取穴:针刺穴位参考《实验针灸学》[4],选取“百会”“印堂”穴。操作:针具选用30号1寸毫针(2.5 cm),平刺进针,深度为0.5~1 cm。进针后,接电针治疗仪,以大鼠头部微颤为宜,留针20 min/次。

1.3.4 给药方法 将药物溶于蒸馏水中,给药容积为5 mL/kg体重,用药剂量10 mg/kg体重。

1.4 取材及检测方法 于慢性应激4周后,灌流,取脑放入液氮中,然后转移到-80 ℃冰箱保存待测。1)样品透析:将每组的10个大鼠海马组织混合,取200 μL组织裂解液加入透析管中,然后在4 000 mL的1×PBS(pH=8)中4 ℃边搅拌边透析。更换透析液1次/3 h。2)测定蛋白浓度:采用BCA试剂盒(Pierce公司,货号:23227)检测淋巴液蛋白浓度。3)生物素标记:将标记试剂小管快速离心,管中加入500 μL 1×PBS溶解粉末,上下吹打将标记试剂混匀,制备成1×标记试剂溶液;向新的离心管中加入适当量的标记试剂,快速混匀,此后,每5 min轻弹离心管以混合反应试剂,摇床上室温孵育30 min;加入5 μL终止液,用纯化柱去除未与芯片上蛋白结合的生物素;将柱子放入50 mL收集管中;于3 000 r/min离心机离心3 min,去掉储存液,重复两次此操作后,清洗干净柱子;将柱子放入一个新的50 mL离心管中,缓慢将标记好的样品加入树脂床的中央。4)封闭和孵育:用镊子拖着膜或者夹着膜的边缘将膜缓慢浸没到2.5 mL的封闭缓冲液中,有标志的面朝上,避免气泡产生,盖上孵育盒的盖子,室温振荡孵育1 h;用抽液泵抽去封闭液,每张膜芯片加入2.5 mL封闭液稀释好的样品,盖上盖子,包上塑料薄膜,4 ℃环境下过夜;抽去样品,每个孵育盒中加入约3 mL的1×洗液I(20×洗液用去离子水稀释)室温振荡洗膜,洗膜4次,5 min/次;抽去1×洗液I,加入1×洗液II室温振荡洗膜,洗膜3次,5 min/次;抽去1×洗液II,每张膜加入2.5 mL用封闭液8 000倍稀释的CW800-链霉亲和素;室温避光振荡孵育2 h;洗膜(步骤同上)。5)扫描:使用美国LI-COR公司的LI-COR Odyssey Scanner进行扫描,设定波长为800扫描通道,扫描强度intensity为7.0,分辨率为42 μm。采用仪器自带分析软件提取数据,采用AAR-BLM-1的数据分析软件来进行数据预分析。

2 结果

4周应激处理后,与空白组相比,模型组大鼠海马CNTF Rα表达上调(fold change=1.50);相较于模型组,模型+电针组、模型+氟西汀组CNTF Rα表达下调(fold change=0.73,0.50)。见图1。

图1 各组海马CNTF Rα的表达

与空白组相比,模型组大鼠海马EGFR蛋白的表达上调(fold change=1.37);与模型组相比,模型+电针组、模型+氟西汀组EGFR表达下调(fold change=0.47)。见图2。

图2 各组海马EGFR的表达

3 讨论

3.1 星形胶质细胞与抑郁症 星形胶质细胞(Astrocyte,AST),作为中枢神经系统中数量最多、分布最广的一类细胞,是神经元的支持细胞。在突触重塑、神经细胞再生、神经元调节方面,AST也起着重要的作用[5]。AST与情绪障碍性疾病的发生有着密切的联系。Czeh等[6]对成年雄性树鼩进行5周心理应激,发现其海马AST总数减少,胞体体积减小。Lori L[7]等用磁共振成像技术观察包括抑郁障碍的情绪障碍性疾病患者,发现其星型胶质细胞密度减少。AST在脑损伤中起着双重作用。郭志慧等[8]认为,脑组织受损后释放多种因子激活了AST,而活化的AST在早期对神经元有保护作用,另一方面,也通过释放多种损伤因子对神经元产生毒性。姜硕等[9]建立抑郁大鼠模型并用针刺治疗发现,模型大鼠AST明显减少,针刺干预后AST增多。

3.2 关于指标的选择 生物素标记蛋白芯片技术具有实用性强、快速、准确、高通量、高灵敏度等特点[10]。弥补了基因组研究不能获得对疾病状态进行了解的缺陷。本课题应用生物素标记蛋白芯片技术,共检测出大鼠90个蛋白的表达情况。着重关注了CNTF Rα和EGFR两个指标。CNTF Rα是睫状神经营养因子(CNTF)的特异性结合蛋白质。KAHN等[11]发现体外培养的AST表面均有CNTF受体的表达。EGFR具有络氨酸激酶活性。有研究表明[8],AST活化后,EGFR表达明显上调,而抑制EGFR会抑制AST的活化。此外,何健等[12]认为,AST被激活后,细胞表面的CNTF Rα、EGFR超表达,通过改善复杂的内环境,有利于定向诱导神经干细胞向神经元分化。这对进一步探讨抑郁状态下AST功能的变化及针刺干预的影响,完善针刺抗抑郁的机制研究有着重要的意义。

通过检索发现,国内研究多重复AST特异性标记物胶原纤维酸性蛋白(GFAP)的表达与AST功能的关系,而少有其他相关蛋白的报道。生物素标记蛋白芯片技术为我们提示了CNTF Rα、EGFR蛋白差异性变化的趋势,但对于所筛选的蛋白的可靠性和二者的作用及影响机制,还有待实验和临床的进一步验证和完善。

[1]Yu S,Holsboer F,Almeida O F.Neuronal actions of glucocorticoids: focus on depression[J].J Steroid Biochem mol Biol,2008,108(3-5):300-309.

[2]段冬梅,图娅,陈利平.电针与百优解对伴躯体症状抑郁症有效性的评价[J].中国针灸,2008,28(3):167-170.

[3]戴巍,李卫东,卢峻,等.电针对慢性应激抑郁大鼠海马神经元凋亡及JNK信号转导通路的影响[J].针刺研究,2010,35(5):330-334.

[4]张露芬.实验动物学[M].北京:化学工业出版社,2010:150-156.

[5]张敬军.星形胶质细胞的研究[J].中国药理学通报,2006,22(7):788-791.

[6]Czeh B,Simon m,Schmelting B,et al.Astroglial plasticity in the hippocampus is affected by chronic psychosocial stress and concomitant fluoxetine treatment[J].Neuropsychopharmacology,2006,31(8):1616-1626.

[7]Altshuler,LL,Abulseoud OA,Foland-Ross L,et al.Amygdala Astrocyte Reduction in Subjects with major Depressive Disorder but Not Bipolar Disorder[J].Bipolar Disorders,2010,12(5):541-549.

[8]郭志慧,武衡.星形胶质细胞活化与表皮生长因子受体表达的相关性研究[J].中风与神经疾病杂志,2010,27(8):683-685.

[9]姜硕.电针修复慢性应激致抑郁大鼠海马星形胶质细胞损伤的机制研究[D].广州:广州中医药大学,2013.

[10]田浩梅,易受乡.抗体蛋白芯片技术应用研究进展[J].湖南中医药大学学报,2009,29(3):75-78.

[11]KAHN m A,HUANG C J,CARUSO A.Ciliary neurotrophic factor activates JAK/STAT signal transduction cascade and induces transcriptional expression of glial fibrillary acidic protein in glial cells[J].J Neurochem,1997,68(4):1413-1423.

[12]何健,尹宗生,高维陆,等.大鼠表皮生长因子、睫状神经营养因子真核表达载体的构建及其体外表达的鉴定[J].中国组织工程研究,2012,16(23):4284-4289.

(2014-02-12收稿 责任编辑:王明)

Influence of Electro-acupuncture on CNTF Rα、EGFR protein expression in rats with chronic stress depression

Hu Cheng1,Wang Jing2,Zhang Danmei1,Shi Rongxing2,Bao Wuye1,Song Yingzhou1,Lu Jun1,Tu Ya1,Wu Jihong1

(1SchoolofAcu-moxibustionandTuina,BeijingUniversityofChinesemedicine,Beijing100029,China;2WorldFederationofChinesemedicineSocieties,Beijing100101,China; 3China-JapanFriendshipHospital,Beijing100029,China)

Objective:To observe the effect of electroacupuncture on ciliary neurotrophic factor receptor and epidermal growth factor receptor of the hippocampal in the depression model rats.Methods:SD rats were randomly divided into four groups: blank group,model group,model+EA group,and model+ fluoxetine.Use biotin-labeled protein chip technology to detect the expression of CNTF Rα and EGFR.Results:Compared to the blank group,the protein expression of CNTF Rα and EGFR in the model group are upregulation.Compared to the model group,CNTF Rα and EGFR expression are downregulation in model+EA group and model+ fluoxetine group.Conclusion:The different expression of CNTF Rα and EGFR in each group may be one of the mechanisms of antidepressant by acupuncture.

Electro-acupuncture;Depression;Chronic Stress;Hippocampus;Astrocyte

国家自然科学基金面上项目(编号:81173334);北京中医药大学2013年校级自主课题(编号:0100604217)

邬继红(1964.4—),女,硕士研究生,教授,研究方向:影响针灸疗效相关因素的研究,E-mail:wujihong@sohu.com

R245.9+7

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2014.05.024

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