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电针百会印堂对抑郁模型大鼠行为学及海马超微结构的影响❋

2017-07-18佘燕玲徐世芬

中国中医基础医学杂志 2017年6期
关键词:超微结构印堂糖水

佘燕玲,江 婷,陈 睿,李 洋,黎 程,徐世芬

(1.广东省第二人民医院广东省传统医学与运动伤害康复研究所, 广州 510317;2.中山大学附属第三医院放射科, 广州 510630;3.上海市中医医院针灸科,上海 200071)



【针灸研究】

电针百会印堂对抑郁模型大鼠行为学及海马超微结构的影响❋

佘燕玲1,江 婷2,陈 睿1,李 洋1,黎 程1,徐世芬3△

(1.广东省第二人民医院广东省传统医学与运动伤害康复研究所, 广州 510317;2.中山大学附属第三医院放射科, 广州 510630;3.上海市中医医院针灸科,上海 200071)

目的:探讨电针百会、印堂对抑郁模型大鼠行为学及其海马超微结构的影响。方法:选取雄性Wistar Kyoto天生抑郁模型大鼠30只,按随机数字表法分为模型组、电针组及假针组,以10只Wistar大鼠作为正常对照。电针组针刺百会、印堂每次15 min,每天1次,假针组进行安慰治疗。3周后对大鼠进行称重及行为学检测,电镜观察海马超微结构改变。结果:4组大鼠体质量增加比较差异无统计学意义,电针治疗后糖水偏好百分比、旷场实验运动总距离增加,强迫游泳不动时间减少,海马超微结构得到改善。结论:电针百会、印堂可改善抑郁模型大鼠抑郁样行为及海马超微结构。

抑郁症;电针;行为学;海马;超微结构

抑郁症是一种以快感缺失、认知损伤、情绪持续低落、社交活动减少、反复自杀念头等为核心症状的情感性精神疾病[1]。目前抑郁症的发病机制尚未完全清楚,临床疗效也不尽如人意。故寻找有效的治疗方案对抑郁症的治疗及整个社会的发展具有重大的意义。

海马被认为是与情感、认知、学习、记忆、行为密切相关的脑区[2]。有报道称,抑郁症患者海马体积比正常人小10%~15%[3]。动物研究亦发现,抑郁模型大鼠海马树突棘萎缩、胶质细胞及中间神经元数目减少,突触结构破坏[4]。本研究运用电针干预Wistar Kyoto (WKY) 抑郁模型大鼠,观察干预后大鼠抑郁药行为及海马超微结构的改变,探讨电针治疗抑郁症的作用机制,为抑郁症的临床治疗提供依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物 雄性SPF级Wistar大鼠、WKY抑郁模型大鼠4周龄,购于北京维通利华实验动物技术有限公司(合格证编号SCXK (京)2012-0001)。对动物的各项处理方式均按照上海市中医医院动物管理委员会相关伦理学规定进行。

1.1.2 实验仪器 G6805-1A电针治疗仪(上海华谊医用仪器厂),水迷宫、强迫游泳实验系统(上海移数信息科技有限公司),JEM-1200EX型透射电镜(日本电子株式会社)。

1.2 实验方法

1.2.1 分组、干预及称重 采用随机数字表法将WKY大鼠分为模型组、电针组、假针组各10 只。选用与WKY大鼠来源于同一品系的Wistar大鼠作为正常对照组[5-6],正常组及模型组不作处理。电针组选取大鼠百会、印堂穴为治疗穴位刺入5 mm,给予连续波频率2Hz,电流强度3 mA,每天1次,每次15 min,治疗3周。假针组进行安慰处理,在百会、印堂处进行浅刺约2 mm(只在皮层),不刺入肌肉层,针灸针用胶带固定并连接电针,不予以通电,每天1次,每次15 min,干预3周。

1.2.2 糖水偏好测试 给予大鼠150 ml 1%蔗糖水和纯水各1瓶,12 h后调换2瓶液体位置,24 h后分别测量每只大鼠糖水和纯水的消耗量,计算糖水偏好百分比。计算公式为:(糖水饮用量)/ (糖水饮用量)+ (纯水饮用量)×100%。

1.2.3 强迫游泳试验 将大鼠置于水温为23~25℃的透明丙烯酰胺树脂材料的圆桶中,保证大鼠后肢不能触到圆桶底部。试验前1 d先对所有大鼠进行15 min预游,预游结束后擦干大鼠身上液体后继续饲养。24 h后进行5 min的强迫游泳测试,记录各大鼠不动时间。每只大鼠测试结束后需重新擦净身上的水,避免对下一只大鼠测试造成干扰。

1.2.4 旷场试验 将大鼠置于实验箱的箱底中央格,敞箱顶部摄像头记录其5 min内的活动并通过连接电脑储存分析数据。每只大鼠测试结束后,立即清理箱内的粪便及尿液,同时使用75% 酒精喷洒擦拭实验箱,避免前只大鼠所遗留气味对下只大鼠行为检测造成影响。

1.2.5 电镜 取新鲜海马组织1 mm3,经修块清洗后迅速放入2.5%戊二醛中前固定4 h,经PBS清洗后放入1%锇酸中后固定2 h。PBS彻底清洗,酒精梯度脱水。脱水后将组织放入epson812中进行包埋。包埋后放入烤箱中聚合72 h,之后于超薄切片机上进行切片,再经硝酸铅和醋酸铀双重染色,使用JEM-1200EX型透射电镜观察并拍照。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 各组大鼠体质量增长及行为学改变

表1显示,电针治疗可改善抑郁模型大鼠抑郁样行为。糖水偏好实验结果显示,与正常组、电针组比较,模型组和假针刺组糖水偏好百分比明显减少,差异有统计学意义(P<0.01);强迫游泳试验结果显示,电针干预后其不动时间较模型组和假针刺组减少(P<0.01),与正常组比较差异无统计学意义;旷场试验结果显示,与正常值大鼠比较,模型组和假针刺组运动总距离明显减少(P<0.05)。电针组运动总距离增加,但与模型组、假针组比较差异无统计学意义。电针干预对大鼠体质量增长无影响或影响较小,4组大鼠体质量增长组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表1 各组大鼠体质量增长及行为学改变±s)

注:与正常组比较:*P<0.05,**P<0.01;与电针组比较:##P<0.01

2.5 海马组织超微结构

正常组(图1A):神经元密度高,形态正常,结构完整,可见核仁、核膜双重结构。突触数量多,神经纤维髓鞘完整,突触间隙存在,囊泡丰富,线粒体结构完好。

模型组(图1B):海马神经细胞器结构破坏,细胞核呈椭圆形或不规则形,线粒体嵴破坏,突触结构不清晰,胞浆内有大量空泡,可见自噬体。

电针组(图1C):海马神经细胞器结构尚丰富,线粒体嵴少量破坏,突触结构较完整,部分囊泡缺失,突触间隙存在,突触数量尚可。

假针组(图1D):海马神经细胞细胞器结构不同程度破坏,线粒体嵴破坏,突触结构不清晰,胞浆内有大量空泡和吞噬物。

图1 各组海马电镜结果(放大倍数10000X,型号JEM-1200EX)注:A.正常组;B.模型组;C.电针组;D.假针组

3 讨论

本研究采用WKY作为抑郁大鼠模型进行研究。起初WKY大鼠作为自发性高血压大鼠的正常对照。直至1989年,Pare[5]等经过一系列研究认为,WKY大鼠符合抑郁模型的标准。其在强迫游泳中不动时间增加,旷场试验中自主活动次数减少,且对应激表现敏感[7-8]。另有研究表明,WKY大鼠体内肾上腺皮质激素、皮质醇等激素释放紊乱,表现出活动迟缓、快感缺失等抑郁样行为,被广泛运用于神经生物学及新型抗抑郁药物等研究[6, 9]。

抑郁症病位在脑,脑神机能不利为主要病机。百会属督脉,督脉是诸阳经之汇,对整个经脉系统有统帅作用,其主干行于脊里,上行至风府进入脑内,上循颠顶,故督脉与脑、脊髓有密切关系,历代医家素有“病变在脑,首取督脉”之说。印堂为经外奇穴,督脉经气流注之所,具有醒脑安神作用。前期临床研究证实[10-11],电针百会、印堂可以缓解抑郁症情绪低落的主症,还可整体调节机体,疗效与药物百忧解相当。实验研究[4, 12]亦表明,电针百会、印堂可改善不同抑郁模型大鼠抑郁样行为,故本研究采用百会、印堂穴进行干预。本研究采用糖水偏好试验、强迫游泳试验及旷场试验,分别评价WKY大鼠奖赏能力、绝望状态及在新奇环境的探索能力。本研究结果显示,电针组抑郁样行为较模型组改善,而假针刺无此效果(见表1),表明电针百会、印堂可改善WKY大鼠“快感缺失”“绝望”“活动减少”等症状。

课题组前期研究结果显示,电针治疗可诱导海马Schaffer-CA1长时程增强(Long-term potentiation,LTP),增加海马NMDA受体(N-methyl-D-aspartic acid receptor,NMDAR)亚基2B(NR2B)的表达[4]。本研究采用透视电镜进一步观察海马超微结构的改变。结果显示,正常组海马细胞结构完好,而模型组和假针组海马超微结构病理改变明显,表现为突触结构不清晰,线粒体嵴破坏,胞浆内含大量空泡,电针组大鼠经过21 d治疗后结构破坏有所改善。Yousef Tizabi[9]等通过立体测量学方法对雌性Wistar和WKY大鼠左侧海马进行测量计算,发现WKY大鼠海马较Wistar大鼠小约20%。海马体积减小与海马神经元数目减少、顶树突萎缩、线粒体嵴破坏、突触小泡数量减少等有直接联系。在不同的抑郁模型上亦可观察到类似的变化。如FSL(Flinders Sensitive Line)也是一种转基因抑郁大鼠模型,其海马CA1区线粒体数目比对照组FRL(Flinders Resistant Line)大鼠少,且形态学发生改变。经过丙咪嗪治疗后,其CA1区线粒体的数量会增加,推测丙咪嗪的抗抑郁效应可能与修复其海马细胞线粒体神经可塑性有关[13]。Gong Y[14]等也报道,慢性应激模型大鼠海马超微结构发生病理病变。本研究结果提示,电针治疗可以修复WKY大鼠海马超微结构的破坏。

综上所述,电针治疗可改善WKY大鼠抑郁样行为,对海马超微结构具有一定的修复作用。

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Effects of Electroacupuncture at GV20 and EX-HN 3 on Depressive Like Behaviors and Ultrastructure of Hippocampus in a Depression Rat Model

SHE Yan-ling1, JIANG Ting2, CHEN Rui1, LI Yang1, LI Cheng1, XU Shi-fen3△

(1.TraditionalMedicalandSportsInjuryRehabilitationResearchInstitute,GuangdongSecondProvincialGeneralHospital,Guangzhou510317,China; 2.DepartmentofRadiology,ThirdAffiliatedHospital,SunYat-SenUniversity,Guangzhou510630,China; 3.ShanghaiMunicipalHospitalofTraditionalChineseMedicine,ShanghaiUniversityofTraditionalChineseMedicine,Shanghai200071,China)

Objective: To explore the effects of electroacupuncture at GV20 and EX-HN 3 on depressive like behaviors and ultrastructure of hippocampus in a depression rat model. Methods: 30 Male putative model of depression rats, Wistar Kyoto, were divided into model group, EA group and sham group randomly, 10 Wistar rats were used as normal control. EA treatment was given 15 min per day for 3 weeks. GV20 and EX-HN 3 were applied in this research. Rats in sham groups were received placebo treatment. After 3 weeks, the weight and behavior tests were evaluated for all rats. The hippocampus was removed and the ultrastructure was observed by electronic speculum. Results: There was no significant difference in weight gain of four groups. The sucrose preference and the total distance of open field test were increased,while the immobility time of forced swimming test was decreased, and the ultrastructure of hippocampus was improved in EA treatment group. Conclusion: Electroacupuncture at GV20 and EX-HN 3 may improve depressive-like behaviors and hippocampal ultrastructure in depression rat model.

Depresssion; Electroacupuncture; Behaviors; Hippocampus;Ultrastructure

上海市教委科研创新重点项目(2014zz116)-缰核在抑郁症及电针抗抑郁中的作用及机制研究;上海市卫生和计划生育委员会科研课题-中医药创新内涵建设(ZY3-CCCX-3-3022)-电针抗抑郁效应及缰核的介导机制研究;广东省中医药局科研项目(20172004)-电针对抑郁大鼠外侧缰核βCaMKII/GluR1信号通路及神经元电活动的作用机制

佘燕玲(1987-),女,广东潮州人,研究实习员,医学硕士,从事针灸对抑郁症相关疾病的机制研究。

△通讯作者:徐世芬(1975-),女,河北人,副教授,医学博士,从事针灸治疗脑病的临床与机制研究,Tel:021-51322043,E-mail:xu_teacher2006@126.com。

R245.9+7

B

1006-3250(2017)06-0837-03

2016-12-12

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