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半夏厚朴汤对卒中后抑郁大鼠的干预机制研究

2021-12-14杨家应张念平苗秀明

陕西中医 2021年12期
关键词:半夏低剂量海马

高 宗,杨家应,张念平,苗秀明

(1.山东中医药大学附属医院,山东 济南 250014;2.兰陵县人民医院神经外科,山东 临沂 277700;3.山东中医药大学实验中心,山东 济南 250355)

卒中后抑郁症(Post-stroke depression,PSD)属于继发性抑郁,是继发于脑卒中后的一种包括精神、躯体及心理症状的复杂情感障碍性疾病,PSD发病率为30%~50%[1-2]。PSD的临床表现为兴趣减退、睡眠障碍、自残、自杀等,降低了患者生活质量,甚至可导致患者产生自杀行为[3]。临床往往采用抗抑郁药物及相应的心理疏导治疗PSD,但效果不佳,且抗抑郁药物多有毒蕈碱样不良反应[4]。中医学认为PSD属“中风”“郁症”范畴,中风患者气血不和,气血逆窜,扰犯脉络,蒙蔽脑窍,以致情志不畅,气机郁滞,即“因病而郁”,中风并发郁证后气机不畅,形成痰、瘀等病理产物,从而形成“因病致郁,因郁致病”互为因果的恶性循环。PSD实证多为气郁、痰湿、瘀血所致,虚证多由病情迁延日久,火郁伤阴或气血生化不足所致。半夏厚朴汤载于汉代张仲景的《金匮要略》,是治疗抑郁症的良方。课题组前期研究证明半夏厚朴汤具有抗抑郁作用[5]。半夏有化痰通络的功效,既往相关文献报道半夏可用于卒中的治疗,因此我们推测半夏厚朴汤可通过抗抑郁、抗卒中发挥对PSD较好的治疗作用。本研究建立大鼠PSD模型,探讨半夏厚朴汤治疗PSD疗效及其作用机制。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物:SPF级健康成年雄性SD大鼠40只,体重(200±20)g,购自北京阜康生物科技股份有限公司,许可证号SCXK(京)2018-0006。在山东中医药大学附属医院动物实验室进行实验,许可证号SYXK(鲁)20180015。

1.1.2 实验试剂与仪器:肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor,TNF-α)、白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-18(Interleukin-18,IL-18) ELISA检测试剂盒(批号lot H052-1、lot H002、lot H015,南京建成科技有限公司)。半夏厚朴汤方药组成:半夏、茯苓、郁金各12 g,厚朴9 g,生姜、柴胡、合欢皮各15 g,苏叶6 g,以上药物煎煮前凉水浸泡20 min,武火煎开后文火再煎30 min,相当于3.5 g/ml生药量。LEICA-石蜡切片机(型号RM2135,德国莱卡公司);低速离心机(型号LD4-2A,北京医用离心机厂);显微镜(型号BH,日本奥林帕斯公司);酶标分析仪(型号DNM-9602G,中国普朗公司) 。

1.2 实验方法

1.2.1 PSD模型的建立:大鼠局灶性脑缺血模型的建立[6]:术前 12 h禁食不禁水,10%水合氯醛3 ml/kg经腹腔麻醉,仰卧固定于手术台上,沿颈部正中切开皮肤及浅筋膜,钝性分离胸锁乳突肌与胸骨舌骨肌,暴露左侧颈总动脉、迷走神经、颈外动脉、颈内动脉、颈内动脉的颅外分支翼腭动脉,在近心端结扎颈总动脉,在颈总动脉分叉处结扎颈外动脉,结扎翼腭动脉。将颈内动脉远心端用动脉夹夹闭,距颈总动脉分叉处近心端0.5 cm处将颈总动脉剪一小口,插入备好的碳素鱼线,去除动脉夹,沿着颈内动脉轻轻向前推进,注意不要误入翼腭动脉,推进约18 mm左右时结扎颈内动脉并固定鱼线。青霉素局部消毒后缝合皮肤,术后保持室温在25~30 ℃。假手术组动物除手术过程中不插入线栓外,其他过程均相同。模型成功的标志是大鼠即刻出现右侧Horner征。卒中后抑郁大鼠模型的制备参考Willner和Katz方法[7]:禁食禁水20 h;禁水17 h;倾斜鼠笼45° 17 h;持续光照17 h;湿笼(100 g锯屑加200 ml水)21 h;4 ℃游泳5 min;水平摇晃5 min;行为限制2 h;夹尾1 min。9种刺激每天随机采取1种连续干预21 d。

1.2.2 分组和给药:将40只大鼠随机分为PSD组、半夏厚朴汤低剂量组、半夏厚朴汤高剂量组、阳性组,每组10只。低剂量组给予1.5 g/kg半夏厚朴汤,高剂量组给予3.0 g/kg半夏厚朴汤,阳性组给予1.7 mg/kg氟西汀,PSD组给予等量0.9%氯化钠溶液。灌胃给药,灌胃剂量为2 ml/kg。灌胃 21 d后造模,造模后继续给药21 d。

1.2.3 行为学检测:模型建立后第0、1、2、3周行旷野实验测试,每周行蔗糖偏好实验并测量体重。旷野实验:室内隔音,测定5 min水平运动得分。蔗糖偏好实验:20 h 禁食禁水后,测定1 h糖水饮用比例,糖水饮用比例=(糖水消耗÷总液体消耗)×100%。

1.2.4 脑组织病理学观察:大鼠麻醉后,暴露颈右总动脉,插管,输注0.9%氯化钠溶液50 ml,然后输注4%多聚甲醛50 ml,断头取脑。予甲醛溶液固定脑组织,选择梗死组织,常规酒精脱水,石蜡包埋,制成 4~6 μm 厚的切片,行苏木素-伊红染色,显微镜下观察梗死中心区、梗死周边区脑组织。

1.2.5 海马组织TNF-α、IL-1β和IL-18水平检测:冰浴下迅速分离海马组织,制备组织匀浆,3000 r/min离心15 min,取上清液,采用酶联免疫吸附法检测IL-1β、TNF-α、IL-18表达水平。

1.2.6 脑梗死面积检测:大鼠取脑后,从额极向枕叶依次切割2 mm厚度切片,共7张。四氮唑红避光染色15 min,染色结束后4%多聚甲醛固定,显微镜下拍照计算脑梗死面积,梗死灶为苍白色,正常组织为红色。

2 结 果

2.1 各组大鼠海马组织病理学观察 见图1。PSD组可见神经元胞核肿大、偏位、核仁消失,胞浆着色浅、苍白或核浓缩、深染,细胞呈三角形缺血性坏死变化。半夏厚朴汤高剂量组和半夏厚朴汤低剂量组均可见不同程度神经细胞的核深染、核固缩,细胞及间质的水肿减轻,神经细胞核仁清晰可见。阳性组神经元细胞核缩小,边界及核仁清楚,细胞间质水肿较轻。

图1 各组大鼠海马组织病理学表现(HE染色,×400)

2.2 各组大鼠体重比较 见表1。治疗1周后,半夏厚朴汤高剂量组体重均高于PSD组、阳性组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗2、3周后,半夏厚朴汤低剂量组、半夏厚朴汤高剂量组和阳性组体重均高于PSD组,差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 各组大鼠体重比较(g)

2.3 各组大鼠水平运动得分比较 见表2。治疗1、2、3周后,半夏厚朴汤低剂量组、半夏厚朴汤高剂量组和阳性组水平运动得分均高于PSD组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗2、3周后,半夏厚朴汤低剂量组、半夏厚朴汤高剂量组水平运动得分均低于阳性组,差异有统计学意义(P<0.05)。

表2 各组大鼠水平运动得分(分)

2.4 各组大鼠蔗糖偏好实验情况比较 见表3。治疗2、3周后,半夏厚朴汤低剂量组、半夏厚朴汤高剂量组和阳性组糖水消耗量均高于PSD 组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗2、3周后,半夏厚朴汤低剂量组、半夏厚朴汤高剂量组糖水消耗量均低于阳性组,差异有统计学意义(P<0.05)。

表3 各组大鼠糖水消耗量比较(ml)

2.5 各组大鼠海马组织中TNF-α、IL-1β和IL-18水平比较 见表4。从本次研究结果来看,半夏厚朴汤低剂量组、半夏厚朴汤高剂量组、阳性组的TNF-α、IL-1β、IL-18水平均低于PSD 组的大鼠海马组织中水平,差异有统计学意义(P<0.05)。半夏厚朴汤高剂量组TNF-α、IL-1β水平低于阳性组大鼠海马组织中水平,差异有统计学意义(均P<0.05)。

表4 各组大鼠海马组织中TNF-α、IL-1β、IL-18水平比较(pg/ml)

2.6 各组大鼠脑梗死面积比较 在进行治疗后对各组大鼠脑梗死面积进行测量、记录。治疗后,PSD组脑梗死面积为(133.0±3.4)mm2,半夏厚朴汤低剂量组脑梗死面积为(113.3±4.7)mm2,半夏厚朴汤高剂量组脑梗死面积为(99.2±5.2)mm2,阳性组脑梗死面积为(114.8±3.9)mm2。从上述结果来看,半夏厚朴汤低剂量组、半夏厚朴汤高剂量组、阳性组脑梗死面积均低于PSD组,差异有统计学意义(P<0.05)。同时,在组间比较中,半夏厚朴汤高剂量组脑梗死面积低于阳性组,差异有统计学意义(P<0.05)。

3 讨 论

中医学认为,中风后脏腑亏虚,肾虚精亏,气机不利,致血行不畅,瘀血内停,痹阻脑络,清窍被蒙,髓海失养,脑失所充而致中风后抑郁症,治疗当以疏肝理脾、化痰理气为治疗大法[8-10]。半夏厚朴汤为理气剂,是治疗痰气郁结之郁证的经典方剂,可奏行气化痰、降逆散结之效。半夏为君药,性温、味辛、有毒,具有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结之功效。厚朴、茯苓为臣药,厚朴味苦、辛,性温,归脾、胃、肺、大肠经,具有燥湿消痰、下气除满的作用;茯苓味甘淡,性平,归心、脾经,具有利水渗湿、健脾安神的功效,厚朴降气助半夏散结,茯苓渗湿利水助半夏以化痰。生姜辛散之力强,善走中上二焦,有解表散寒、调和营卫、温中止呕、温肺止咳功效,生姜与半夏合用可制半夏之毒。苏叶芳香理气,疏肝理肺[9-13]。全方辛、苦合用,行气散结,燥湿降逆,使郁气得疏,痰涎得化,情志舒畅。

本研究结果显示不同剂量的半夏厚朴汤可显著增加PSD大鼠的旷野实验水平运动得分、糖水消耗量和体重,提示半夏厚朴汤可缓解PSD大鼠的抑郁状态。目前,PSD的发病机制尚不明确。海马是调控下丘脑-垂体-肾上腺轴活性的重要组成部分[14]。头颅MRI显示,抑郁症患者海马体积变小,并且其缩小程度与抑郁严重程度呈正相关[15]。影像学研究及动物应激模型证实中度抑郁患者海马体积减少,使用抗抑郁药可逆转海马萎缩,从而提出了海马神经再生障碍假说[16]。本研究结果显示不同剂量组半夏厚朴汤脑梗死面积低于PSD组,且半夏厚朴汤高剂量组优于阳性组。病理学研究结果也显示不同剂量组半夏厚朴汤治疗可降低神经元细胞的损伤。

现代药理学研究显示,半夏厚朴汤可抑制机体炎症反应,抑制炎症小体信号通路,改善抑郁症患者的情绪状态;同时,可降低抑郁大鼠促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素和血清皮质酮分泌,调节HPA轴,抑制HPA轴功能亢进[17-18]。半夏厚朴汤可促进脑源性神经营养因子分泌,缓解神经元萎缩,减轻氧化应激,增加大鼠海马内SOD的活性,降低MDA含量[19-20]。另外,半夏厚朴汤可调节神经递质,增加抑郁动物脑内5-HT和DA含量,从而改善抑郁状态[21]。同时,细胞因子网络可能参与了PSD的发病。PSD患者予抗炎性细胞因子或抗抑郁治疗后,机体炎性细胞因子水平降低或抗炎性细胞因子水平升高,细胞因子网络重新达到稳态,进而减少对海马组织的损伤,改善患者抑郁症状[22]。多项实验表明,卒中后炎性细胞因子IL-1β、TNF-α表达升高,促进机体炎症反应,TNF-α及 IL-1β可损伤缺血再灌注后的海马神经元,抑制IL-1β及TNF-α的合成,可减轻谷氨酸引起的细胞损伤[23-24]。IL-18是重要的促炎性细胞因子,参与炎症、自身免疫性疾病、特定精神疾病等多种生理病理过程[25]。大量研究证实,外伤性或缺氧缺血性脑损伤合并抑郁患者及外界应激所致抑郁患者血清IL-18均升高,抗抑郁药可通过降低促炎性细胞因子IL-18的表达改善抑郁样行为[26]。本研究结果显示不同剂量半夏厚朴汤可降低PSD大鼠的TNF-α、IL-1β、IL-18水平,促进PSD大鼠细胞因子网络达到稳态。

综上所述,半夏厚朴汤可改善PSD大鼠抑郁症状,减少梗死面积,其作用机制可能与半夏厚朴汤促进细胞因子网络达到稳态有关。

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