有氧游泳運動對嗎啡精神依賴大鼠伏隔核中內阿片肽表達水平的影響

于動震 蘇彥炬柳新海 霍少華

(石家莊學院體育系 河北石家莊 050035;①河北經貿大學體育部)

有氧游泳運動對嗎啡精神依賴大鼠伏隔核中內阿片肽表達水平的影響

于動震 蘇彥炬①柳新海 霍少華①

(石家莊學院體育系 河北石家莊 050035;①河北經貿大學體育部)

①目的 研究8周有氧游泳運動對大鼠嗎啡精神依賴的影響以及伏隔核中內阿片肽家族的變化。②方法 80只SD大鼠，隨機分為對照組(C)、運動組(E)、嗎啡組(M)和運動嗎啡組(EM)。E組和EM組進行有氧游泳運動訓練，M組和EM組建立嗎啡精神依賴模型。測定下伏隔核中內阿片肽的表達水平。③結果 與C相比，E組β－EP、L－EK水平顯著升高，M組β－EP、L－EK水平顯著降低，DynA顯著升高;與M組比較，EM組β－EP、L－EK顯著升高，DynA水平顯著降低。④結論 伏隔核中內阿片肽遞質系統(tǒng)水平的變化參與了運動逆轉大鼠嗎啡精神依賴的過程。

游泳訓練;精神依賴;內阿片肽系統(tǒng);嗎啡

嗎啡(morphine)作為阿片類藥物的主要成員和典型代表，由于長期應用，能使機體產生強烈的軀體依賴性、精神依賴性和耐受性等副作用，致使其在臨床的應用現(xiàn)已受到了極大的限制［1］。內阿片肽(endogeneous opioid peptide，EOP)在機體的神經系統(tǒng)和很多外周器官中廣泛分布，其主要生物學效應主要體現(xiàn)在參與機體應激反應、體溫調節(jié)、學習記憶過程、疼痛反應、能量代謝、免疫調節(jié)等多種高級生命活動中［2］。在嗎啡精神依賴的各個階段均通過該家族表達水平在中樞神經系統(tǒng)的變化實現(xiàn)對嗎啡精神依賴形成的參與作用。有氧運動也是外界刺激作用于機體的一種強烈應激方式和機體學習記憶形成的一個過程，也能通過對內阿片肽家族表達水平的改變，從而實現(xiàn)運動對機體機能的影響［3］。本文在課題組前期研究的基礎上，選擇了伏隔核中內阿片肽家族主要成員作為切入點，探討有氧游泳運動在嗎啡精神依賴形成中發(fā)揮作用的機制。

1 材料與方法

1.1 材料 雄性SD大鼠80只，體質量180～200g，(河北省實驗動物中心提供，清潔級，合格證號606113)。將實驗動物隨機分為4組，空白對照組(C)、運動鹽水組(E)、非運動嗎啡組(M)和運動嗎啡組(EM)，每組20只。

1.2 實驗方法 E組和EM組動物的游泳訓練在自制圓形金屬容器中進行，直徑2m，深度70cm，內壁光滑。訓練時水深50cm，水溫(32±2)℃，每天訓練1次，第1周每次30min，第2周每次60min，第3周每次90min，并保持此運動量到第8周。

上午將C和E組動物分別腹腔給予生理鹽水，M組和EM組分別腹腔給予嗎啡，將實驗動物放入偏愛箱白室訓練40min。下午將4組實驗動物均腹腔注射等量的生理鹽水，放入訓練箱的黑室訓練40min，共訓練8周。

最后一次訓練后24 h進行第2次CPP，然后將每組動物隨機取10只，取整腦，在沸生理鹽水中煮5 min，分離出伏隔核，稱重，待進行放射免疫檢測。再將每組動物剩余10只斷頭處死后，分離伏隔核，液氮速凍，待進行RT－PCT檢測。

從基因庫中獲得基因序列，引物由上海DOBIO生物工程技術有限公司合成，內參基因GADPH上游引物:5＇－CTCAGTGTCCATGTCCAGTAT－3＇，下游引物:5＇－ATGACGGAGTGTCTTGTCTAT－3＇，。POMC上游引物:5＇－GTCGTACCAGTGAAGTCAGCC－3＇，下游引物:5＇－GACTCATCTAGTGCTCTGCAG－3＇。PPE上游引物:5＇－ATCTACACACAGACGTCAT－3＇，下游引物:5＇－CGTGAAGTCAACTCAGCTGCT－3＇。PPD上游引物:5＇－TCTCGAGACTCTAGGTGCGAT－3＇，下游引物:5＇－TCATGTTACCGAATTGCGTTC－3＇。

反應體系如下:10×緩沖液2.5μL，水15.1μL，上下游引物均為0.3μL，SYBR 0.5μL，dNTP 2μL，Mg2+2μL，Taq HS 0.3μL，模板2μL。反應條件如下:95℃ 2min 1cycle;94℃ 10s，60℃10s，71℃45s，40 cycle。63℃退火。每個樣品均檢測3次，最后實驗結果以所測樣品的平均拷貝數(shù)表示。

數(shù)據以均數(shù)±標準差表示，由SPSS 15.0軟件進行統(tǒng)計學處理，采用單因素方差分析(One Way ANOVA)。

2 結果

2.1 實驗前后行為學測試結果 8周訓練后，與本組訓練前和C比較，M組在白室的累積停留時間顯著延長(均為P＜0.01)，E與C和本組實驗前比較均未見顯著性變化;EM組與本組實驗前比較未見顯著性變化，但與M組相比，在白室的累積停留時間顯著縮短(P＜0.01)，結果見圖1。

圖1 實驗動物在訓練箱白室的累積停留時間

2.2 運動和嗎啡對大鼠伏隔核中內阿片肽表達水平的影響與C組比較，E組的β－EP和L－EK水平顯著升高但DynA水平未見顯著性變化;M組的β－EP和L－EK水平均顯著降低(均為P＜0.05)，DynA水平顯著升高(P＜0.05);與M組比較，EM組的β－EP和L－EK水平顯著升高(均為P＜0.05)，DynA水平則顯著降低(P＜0.05)，結果見表1。

表1 伏隔核中內阿片肽含量的變化(±s)

表1 伏隔核中內阿片肽含量的變化(±s)

注:與C組比較，#P＜0.05，##P＜0.01;與M組比較，P＜0.05

項目 對照組 運動組 嗎啡組 運動嗎啡組β－EP 19.22±6.03 21.09±6.67#12.26±3.73#19.26±6.05△L－EK 40.76±9.71 52.65±15.29##28.37±6.98#39.59±11.62△DynA 34.54±10.39 38.11±12.08 50.92±16.44#37.51±10.14△

3 討論

嗎啡精神依賴(psychic dependence)，即為心理依賴(psy-chological dependence)，是指長期使用嗎啡使機體對其產生渴求，是一種持續(xù)增加的覓藥行為，能影響依賴者的情感及行為，最終導致個體的生活方式、情感性格、心理素質、人格模式和意志行為等都發(fā)生改變［4］。條件性位置偏愛模型建立中實驗動物在非位置偏愛側的累積停留時間是評價實驗動物是否對依賴性物質產生軀體和精神依賴性的常用指標。本實驗中腹腔給予5mg/kg嗎啡，訓練8周后，大鼠對非自然位置偏愛側產生了偏愛，表現(xiàn)為在白室的累計停留時間比空白對照組和本組實驗前均延長，而空白對照組在訓練前后沒有發(fā)生顯著變化，說明嗎啡誘導大鼠產生了明顯的精神依賴性，當撤藥后，已經產生精神依賴的動物有向施予藥物刺激的非自然位置偏愛側繼續(xù)尋找藥物的傾向。

20世紀70年代初期，研究者陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了內源性阿片樣肽家族，主要包括內啡肽、強啡肽、腦啡肽、內嗎啡肽以及孤啡肽等，它們是具有多種生物活性的神經肽類。該神經遞質家族主要在神經系統(tǒng)合成并在生物體內發(fā)揮的生物學功能，EOP家族最突出的作用是鎮(zhèn)痛，這與外源性給予的阿片類藥物在體內發(fā)揮的藥理功能相似，并且現(xiàn)有的多種鎮(zhèn)痛手段作用的發(fā)揮都是激活了以EOP為主要中介的內源性痛覺調制系統(tǒng)。此外機體內產生的EOP還參與一系列植物性神經功能的調節(jié)，例如能量代謝、心血管活動、體溫調節(jié)、免疫反應和應激等。在本實驗中，與C組相比，E組大鼠伏隔核中β－EP和L－EK均顯著升高，提示在該訓練強度下進行長期訓練，可以使大鼠腦內 －EP和L－EK水平發(fā)生適應性上調，是運動本身具有獎賞效應的一個證據，但是大鼠并未表現(xiàn)為行為學上的條件性位置偏愛［5］。同時發(fā)現(xiàn)在本實驗條件下，慢性嗎啡處理的大鼠，伏隔核中3種內源性阿片肽均產生了顯著性變化，驗證了伏隔核中內阿片肽水平的變化廣泛參與了大鼠嗎啡精神依賴的之一學習記憶過程的形成，當最后一次訓練后，由于大鼠產生了精神依賴，伏隔核中異常表達的內阿片肽導致大鼠有在白室尋找藥物的傾向。本研究發(fā)現(xiàn)，大鼠在慢性嗎啡處理形成精神依賴的同時，如果進行中等強度的游泳訓練，在行為學上逆轉了嗎啡條件性位置偏愛的形成，運動嗎啡組大鼠伏隔核中內阿片肽系統(tǒng)的變化與單純嗎啡處理時的變化方向相反，該結果提示，運動干預能通過該家族水平的變化有效的逆轉大鼠嗎啡精神依賴的形成。值得注意的是，運動組大鼠伏隔核中DynA的水平與對照組相比未有顯著性改變，但是運動與嗎啡共同作用于大鼠時，卻表現(xiàn)為能夠使單獨嗎啡作用時升高的DynA水平顯著降低，該結果表明，單純運動對伏隔核中DynA的表達水平不能產生影響，但是外界刺激(如給予嗎啡)使DynA在伏隔核中表達異常時，運動對DynA合成表達的調節(jié)作用才顯現(xiàn)出來。也就是說，運動不能影響DynA的正常表達，但是可以對異常表達的DynA水平起到適應性調節(jié)作用，從而實現(xiàn)運動對神經內分泌免疫的改善。

［1］ J K Wang M.D，L A Nauss，J E Thomas.Pain relief by intrathecally applied morphine in man［J］.Anesthesiology，1979，50(2):149

［2］ A L Hebb，J F Poulin，S P Roach.Cholecystokinin and endogenous opioid peptides:Interactive influence on pain，cognition，and emotion［J］.Progress in Neuro－Psychopharmacology and Biological Psychiatry，2005，29(8):1225

［3］ MJ Blake，EA Stein，Archie J.Vomachka.Effects of exercise training on brain opioid peptides and serum LH in female rats［J］.Peptides，1984，5(5):953

［4］ H Ueda，M Ueda.Mechanisms underlying morphine analgesic tolerance and dependence［J］.Frontiers in Biosciences，2009，1(14): 5260

［5］ 于動震，陳佩杰.有氧游泳訓練對大鼠條件性位置偏愛及海馬中內阿片肽水平的影響［J］.中國藥理學通報，2010，7(26):978

(2012－06－18 收稿)(王一伊 編輯)

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2095－2694(2012)05－622－02

國家教育部人文社科青年基金項目(編號:10YJCXLX052)。

于動震(1976－)，女，副教授，博士。主要研究方向:運動與物質依賴。