崔淑芹
山東德州學(xué)院醫(yī)學(xué)系,德州 253023
長期大量飲酒可導(dǎo)致慢性乙醇中毒,產(chǎn)生認(rèn)知障礙、行為異常、精神異常和乙醇中毒性腦病等[1-3]。認(rèn)知障礙是指因腦部功能受損而產(chǎn)生的學(xué)習(xí)記憶以及思維判斷功能的異常。學(xué)習(xí)記憶是人和動(dòng)物賴以生存的重要腦功能之一,學(xué)習(xí)記憶障礙是長期飲酒對(duì)人們生活健康影響最普遍和最嚴(yán)重的問題之一,目前認(rèn)為最可能參與記憶痕跡形成的結(jié)構(gòu)是小腦、海馬、杏仁體和大腦皮層,其中海馬在信息的獲得和儲(chǔ)存方面起著重要作用。研究表明,阿片肽、乙酰膽堿、γ-氨基丁酸(GABA)等多種中樞神經(jīng)遞質(zhì)與學(xué)習(xí)記憶有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)通過建立慢性乙醇中毒大鼠模型,采用放射免疫分析法系統(tǒng)檢測慢性乙醇中毒及葛根素干預(yù)后大鼠皮層、海馬、小腦和紋狀體內(nèi)阿片肽含量的變化,探討葛根素對(duì)慢性乙醇中毒大鼠多腦區(qū)內(nèi)源性阿片肽含量的調(diào)控作用,為臨床治療慢性乙醇中毒和開發(fā)中藥葛根作為解酒藥物提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
健康雄性SD大鼠24只(山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司),56%(V/V)白酒(北京懷柔紅星股份有限公司生產(chǎn)),2%的注射用葛根素(山東瑞陽制藥有限公司),β-內(nèi)啡肽(β-EP)、亮腦啡肽(L-EK)和強(qiáng)啡肽 A(DnyA)放免試劑盒(第二軍醫(yī)大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)教研室)。
24只雄性SD大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、慢性乙醇中毒組(乙醇組)和葛根素組,每組8只,自由進(jìn)食。參照文獻(xiàn)[4]制備動(dòng)物模型。慢性乙醇中毒組:用56%(V/V)白酒灌胃,第1周每天6g/kg,1次灌胃,第2、3周每天12g/kg,1次灌胃,第4周每天15g/kg,分2次灌胃。葛根素組:白酒灌胃+葛根素腹腔注射,白酒劑量與慢性乙醇中毒組相同,葛根素劑量第1周為100mg/kg,第2、3周為150mg/kg,第4周為200mg/kg。對(duì)照組給予等容量生理鹽水灌胃及腹腔注射。
于實(shí)驗(yàn)第4周末次給藥24h后,斷頭處死大鼠,立即取下鼠腦,在沸生理鹽水中煮5min,分離皮層、小腦、海馬和紋狀體,準(zhǔn)確稱重,分別置于玻璃勻漿管內(nèi),加入1mol/L的 HAc 1mL,充分勻漿后轉(zhuǎn)入到塑料試管中,室溫放置100min。4℃,4 000 r/min離心20min,取上清加入1mol/L NaOH 1 mL,中和酸,按照試劑盒說明檢測β-EP、DnyA和L-EK的含量。
應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件 GraphPad Prism 4.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,β-EP、DnyA和L-EK的檢測結(jié)果用±s表示,組間均數(shù)比較采用單因素方差分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
從圖1可以看出,慢性乙醇中毒組各腦區(qū)β-EP含量均低于對(duì)照組(均P<0.01),葛根素組各腦區(qū)β-EP較慢性乙醇中毒組升高(P<0.05,P<0.01)或有升高趨勢(shì)(圖1A),提示葛根素對(duì)慢性乙醇中毒大鼠腦內(nèi)β-EP有調(diào)節(jié)作用。
從圖2可以看出,慢性乙醇中毒組各腦區(qū)LEK含量均高于對(duì)照組(均P<0.01),葛根素組各腦區(qū)L-EK較乙醇中毒組降低(均P<0.01),尤其是紋狀體,該指標(biāo)已接近對(duì)照組。提示,葛根素對(duì)慢性乙醇中毒大鼠腦內(nèi)L-EK有抑制作用。
圖1 皮層、小腦、海馬和紋狀體β-EP含量Fig.1 Contents ofβ-EP in the cortex,cerebellum,hippocampus and striatum
圖2 皮層、小腦、海馬和紋狀體L-EK的含量Fig.2 Contents of L-EK in the cortex,cerebellum,hippocampus and striatum
從圖3可以看出,慢性乙醇中毒組各腦區(qū)DnyA含量均顯著高于對(duì)照組(均P<0.01),葛根素組各腦區(qū)DnyA含量均較慢性乙醇中毒組明顯降低(均P<0.01),在紋狀體,該指標(biāo)接近正常對(duì)照組。提示,葛根素對(duì)慢性乙醇中毒大鼠腦內(nèi)DnyA有抑制作用。
圖3 皮層、小腦、海馬和紋狀體DnyA的含量Fig.3 Contents of DnyA in the cortex,cerebellum,hippocampus and striatum
通過阿片肽相對(duì)值反映葛根素對(duì)慢性乙醇中毒大鼠各腦區(qū)阿片肽的調(diào)節(jié)幅度,阿片肽相對(duì)值(%)=(葛根素組阿片肽含量-慢性乙醇中毒組阿片肽含量)/慢性乙醇中毒組阿片肽含量×100%。從圖4看出,葛根素對(duì)各腦區(qū)β-EP的調(diào)節(jié)幅度差異較大(圖4A),調(diào)節(jié)幅度最小為4.57%,最大則高達(dá)38.00%;葛根素對(duì)L-EK的調(diào)節(jié)幅度較小,調(diào)節(jié)幅度最大的是皮層,為17.56%(圖4B);葛根素對(duì)DnyA的調(diào)節(jié)幅度居中,各腦區(qū)差異較?。▓D4C)。
圖4 葛根素對(duì)慢性乙醇中毒大鼠各腦區(qū)阿片肽含量的調(diào)節(jié)幅度Fig.4 Regulation of puerarin on opioid peptide in the cortex,cerebellum,hippocampus and striatum
阿片肽的研究已有30多年的歷史,20世紀(jì)70年代,阿片肽陸續(xù)在體內(nèi)外被發(fā)現(xiàn),它所具有的類嗎啡活性掀起了科學(xué)家們的研究熱潮。阿片肽是一種神經(jīng)活性物質(zhì),有激素和神經(jīng)遞質(zhì)的功能,分內(nèi)源性和外源性兩種,內(nèi)源性阿片肽主要包括腦啡肽(leuenkaphalin,L-EK)、內(nèi)啡肽(endorphin,EP)、強(qiáng)啡肽(dynorphin,DnyA)、孤啡肽(orphanin FQ,OFQ)和內(nèi)嗎啡肽(endomorphins,EM)等5大家族。目前對(duì)L-EK、β-EP和DnyA的研究較多,因發(fā)現(xiàn)其有激素和神經(jīng)遞質(zhì)的功能,因此被稱為神經(jīng)免疫肽。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為,阿片肽主要涉及了成癮物質(zhì)如乙醇、嗎啡的強(qiáng)化和獎(jiǎng)賞效應(yīng)[5]。但是,近年研究發(fā)現(xiàn)阿片系統(tǒng)也參與了學(xué)習(xí)記憶,其過程非常微妙、復(fù)雜[6]。乙醇對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害可能是通過內(nèi)源性阿片類物質(zhì)介導(dǎo)的這一理論是由Davis等[7]首次提出的。他們發(fā)現(xiàn),乙醇的代謝產(chǎn)物乙醛與多巴胺的某種代謝產(chǎn)物相互作用,所產(chǎn)生的生物堿類可以和阿片受體結(jié)合產(chǎn)生阿片樣效應(yīng),除此之外,乙醇還可通過以下方式興奮內(nèi)源性阿片受體:①乙醇中間代謝產(chǎn)物乙醛與兒茶酚類形成類阿片物質(zhì)加和物;②乙醇可以通過多巴胺和γ-氨基丁酸等遞質(zhì)系統(tǒng)引起內(nèi)源性阿片類物質(zhì)的釋放,間接興奮其受體;③乙醇可非特異性提高內(nèi)源性阿片受體對(duì)阿片類物質(zhì)的敏感性。也有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明乙醇中毒可影響內(nèi)源性阿片肽的含量和基因表達(dá),急性乙醇攝入可以增加大腦某些區(qū)域內(nèi)源性阿片肽基因的表達(dá)[8],慢性乙醇中毒對(duì)阿片肽的影響卻有著諸多不同甚至相反的結(jié)論[9-10],可能與實(shí)驗(yàn)方法、取材部位及標(biāo)本處理方式不同有關(guān)。
乙醇中毒現(xiàn)象的嚴(yán)重性引發(fā)了眾多學(xué)者對(duì)解酒藥物的研究[11-12],解酒藥物層出不窮。在我國葛根用于解酒已有4千多年的歷史,葛根素是葛根的主要有效成分之一,因其在體內(nèi)分布廣、消除快、不易積蓄等特點(diǎn)被廣泛用于臨床治療心腦血管疾病。葛根素對(duì)乙醇中毒腦內(nèi)阿片肽的影響研究報(bào)道較少,董學(xué)妍等[13]曾報(bào)道葛根素對(duì)急性乙醇中毒下丘腦阿片肽具有調(diào)節(jié)作用,但葛根素對(duì)慢性乙醇中毒大鼠多腦區(qū)阿片肽的系統(tǒng)干預(yù)研究尚未見報(bào)道。關(guān)于葛根素調(diào)節(jié)內(nèi)源性阿片肽釋放的作用機(jī)制目前還不是很清楚,推測其可能通過降低腦循環(huán)血液中乙醇及其代謝產(chǎn)物乙醛的濃度間接調(diào)節(jié)內(nèi)源性阿片肽的釋放,還可能通過影響多巴胺和氨基酸類遞質(zhì)間接調(diào)節(jié)了阿片肽物質(zhì)的釋放。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,慢性乙醇中毒組大鼠各腦區(qū)L-EK和DnyA含量顯著高于對(duì)照組,葛根素組LEK和DnyA含量較慢性乙醇中毒組降低(圖2,3),說明葛根素可能通過以上機(jī)制調(diào)節(jié)腦內(nèi)L-EK和DnyA含量,對(duì)乙醇中毒大鼠腦組織產(chǎn)生保護(hù)性調(diào)控作用。β-EP的變化與L-EK和DnyA結(jié)果相反,慢性乙醇中毒組各腦區(qū)β-EP的含量比對(duì)照組低,而葛根素組β-EP含量比慢性乙醇中毒組高(圖1),該結(jié)果可能與長期的乙醇攝入降低前阿黑素原基因的表達(dá),從而減少β-EP的釋放有關(guān)[14]。對(duì)比4個(gè)腦區(qū)葛根素干預(yù)后β-EP、L-EK和DnyA含量的變化幅度(圖4)發(fā)現(xiàn),葛根素對(duì)各腦區(qū)各指標(biāo)的調(diào)節(jié)幅度不完全一致,對(duì)皮層和小腦調(diào)節(jié)幅度較小,對(duì)海馬和紋狀體調(diào)節(jié)幅度較大。海馬是記憶的主要腦功能區(qū),其余各腦區(qū)均與機(jī)體的記憶和運(yùn)動(dòng)功能有關(guān),由本實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷:葛根素可能對(duì)乙醇中毒所致空間記憶障礙及運(yùn)動(dòng)功能異常有較為顯著的調(diào)控作用,詳細(xì)機(jī)制還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。
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