許麗娥,高雪松,王安娜,杜儀,王永志,趙靜潔,2
1.首都醫(yī)科大學附屬北京友誼醫(yī)院,北京 100050;2.首都醫(yī)科大學中西醫(yī)結(jié)合學系,北京 100050
研究顯示,慢性疼痛患者伴發(fā)重度抑郁的發(fā)生率約為52%,抑郁癥患者伴發(fā)疼痛的發(fā)生率約為65%。抑郁癥是一種以情緒低落和興趣喪失為特征的慢性精神疾病,具有高患病率、高復(fù)發(fā)率及自殺傾向。臨床上抑郁癥患者除情緒癥狀外,還會出現(xiàn)不同程度和表現(xiàn)的軀體疼痛。疼痛和抑郁常共同發(fā)病,并有累加效應(yīng)。因此,疼痛與抑郁共病受到越來越多的關(guān)注。疼痛抑郁共病屬中醫(yī)學“郁證”范疇,其病機為肝氣郁滯,氣機不暢,不通則痛,治療以疏肝解郁、行氣止痛為主,臨床多用柴胡疏肝散加減治療。
抑郁癥發(fā)病機制至今尚未闡明,炎癥假說近年備受關(guān)注。有學者認為,抑郁癥是神經(jīng)免疫炎癥疾病,炎癥介質(zhì)誘導(dǎo)神經(jīng)源性炎癥反應(yīng),進而使外周感覺神經(jīng)敏感性增強,傳遞痛刺激的感受器過度敏化,導(dǎo)致痛覺過敏。P2X7受體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元及星型膠質(zhì)細胞中高表達,其激活后可活化半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase)-1,進而促進白細胞介素(IL)-1β等促炎因子釋放,在炎癥反應(yīng)及疼痛中發(fā)揮重要作用。既往研究表明,柴胡疏肝散有較好的抗炎效果,但其能否通過下調(diào)P2X7 受體進而調(diào)節(jié)Caspase-1/IL-1β信號通路發(fā)揮作用尚不清楚。本研究采用利血平致慢性疼痛抑郁共病大鼠模型,觀察柴胡疏肝散精簡方對P2X7受體及Caspase-1/IL-1β信號通路的調(diào)節(jié)作用,揭示其抗抑郁止痛的部分機制。
SPF級健康雄性SD大鼠40只,體質(zhì)量180~220 g,購于北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司,動物生產(chǎn)許可證號SCXK(京)2014-0004,飼養(yǎng)于北京友誼醫(yī)院實驗動物中心,動物使用許可證號SYXK(京)2012-0023,溫度(21±1)℃,濕度30%~40%,12 h晝夜節(jié)律,自由攝食飲水。
柴胡疏肝散精簡方(柴胡9 g,白芍15 g,枳殼9 g,香附9 g),免煎顆粒由北京康仁堂藥業(yè)有限公司提供,用蒸餾水將免煎顆粒溶解,配制成濃度為1.6 g/mL混懸液。鹽酸氟西汀分散片,蘇州禮來制藥有限公司,批號4145A,用蒸餾水配制成0.4 mg/mL溶液。利血平注射液,天津金耀藥業(yè)有限公司,批號2020905,用蒸餾水配制成0.1 g/L溶液。
超純RNA提取試劑、HiFi-MMLV cDNA第一鏈合成試劑盒、UltraSYBR Mixture(With ROX)、DNase1、5×RNA Loading Buffer(北京康為世紀生物科技有限公司,貨號分別為CW0581、CW0744、CW0956、CW2090、CW0611A),總蛋白提取試劑盒(上海貝博生物科技有限公司,貨號BB-3101),BCA蛋白濃度測定試劑盒(北京索萊寶科技有限公司,貨號PC0020),IL-6、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)抗體及IL-6、TNF-α ELISA試劑盒(英國Abcam公司,貨號分別為ab233706、ab183218、ab234570、ab236712),β-actin抗體、辣根過氧化物酶標記羊抗兔二抗(美國Immunoway公司,貨號分別為B1501、B0201)。分光光度計(美國賽默飛世爾科技公司,型號NANODROP 2000),熒光定量PCR儀(杭州博日科技股份有限公司,型號Line Gene 9600 Plus),冰凍切片機(德國Leica公司,型號CM1950),超速低溫離心機(德國Sigma公司,型號Sigma-2K15),高通量組織研磨器(寧波新芝生物科技股份有限公司,型號SCIENTZ-48),電泳儀(北京市六一儀器廠,型號DYY-7C),渦旋震蕩儀(上海其林貝爾儀器制造有限公司,型號VORTEX-6),轉(zhuǎn)膜儀(美國Bio-Rad 公司,型號170-3940),智能熱板儀(北京眾實迪創(chuàng)科技發(fā)展有限責任公司,型號YLS-6B)。
采用隨機數(shù)字表法將40只大鼠隨機分為空白組、模型組、氟西汀組和柴胡疏肝散精簡方組(精簡方組),每組10只,實驗前適應(yīng)性喂養(yǎng)1周。除空白組外,其余各組按0.3 mg/kg腹腔注射利血平制備慢性疼痛抑郁共病大鼠模型,空白組腹腔注射等量蒸餾水,每日1次,連續(xù)14 d。造模同時,按照成人與大鼠體表面積換算給藥劑量,氟西汀組按2 mg/kg灌胃氟西汀溶液,精簡方組按8 g/kg灌胃柴胡疏肝散精簡方混懸液,灌胃體積5 mL/kg,空白組及模型組灌胃等量蒸餾水。
分別測量大鼠給藥前后(實驗第1日及第14日)體質(zhì)量,計算體質(zhì)量增量。
給藥結(jié)束后,將大鼠逐只放入高60 cm、直徑30 cm透明玻璃桶內(nèi)(水深40 cm、水溫23~27 ℃),用攝像機記錄大鼠10 min的游泳錄像,由2位實驗人員采用盲法觀看游泳錄像5 min(第3~8 min),計錄大鼠強迫游泳不動時間,以四肢不動、漂浮于水面、僅頭部露出水面呼吸為大鼠不動狀態(tài)。
給藥結(jié)束后,將大鼠置于100 cm×100 cm×40 cm的四面涂黑曠場中,利用軟件將曠場分為4×4方格,攝像頭記錄大鼠行動軌跡,測定3 min內(nèi)大鼠運動總距離及穿格次數(shù)。
給藥結(jié)束后,應(yīng)用智能熱板儀檢測大鼠熱痛敏感閾值,熱板儀溫度設(shè)定為(55±1)℃,將大鼠右后足底置于熱板儀上,以大鼠明顯縮足回避為陽性反應(yīng),記錄大鼠縮足時間,同法測定大鼠左后足縮足時間,以左右兩側(cè)平均值作為該大鼠熱縮足閾值。
1%戊巴比妥腹腔注射麻醉大鼠,快速斷頭,于冰上頸動、靜脈混合取血,4 ℃靜置4 h,3 000 r/min離心15 min,吸取血清,置于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。冰上分離大腦,參照大鼠腦立體定位圖譜定位中縫核并取出,放入干冰中預(yù)冷后,置于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
采用ELISA 試劑盒檢測血清IL-6、TNF-α 含量,嚴格按試劑盒說明書操作。
超純RNA提取試劑盒提取中縫核總RNA,進行RNA 電泳,用cDNA 合成試劑盒進行反轉(zhuǎn)錄,進行PCR擴增,擴增條件:95 ℃預(yù)變性10 min,95 ℃、15 s,60 ℃、50 s,共40個循環(huán)。以GAPDH為內(nèi)參,2法計算mRNA相對表達量。引物序列見表1。
表1 各基因PCR引物序列
中縫核組織剪碎后置于1.5 mL EP管中,預(yù)冷PBS漂洗2次;加入RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑),勻漿機勻漿后冰上裂解30 min;離心后取上清液,BCA法檢測蛋白濃度;樣品經(jīng)上樣、電泳、轉(zhuǎn)膜、5%脫脂奶粉封閉、TBST洗膜后,分別滴加IL-6一抗(1∶1 000)、TNF-α一抗(1∶1 000)、β-actin一抗(1∶3 000),4 ℃孵育過夜;TBST洗膜4次,每次8 min;滴加相應(yīng)二抗(1∶5 000),37 ℃搖床孵育2 h,TBST洗膜;ECL曝光后顯影,采用Image J 1.8.0軟件進行分析,以β-actin 為內(nèi)參,計算目的蛋白相對表達量。
與空白組比較,模型組大鼠體質(zhì)量增量明顯減少(<0.05);與模型組比較,氟西汀組和精簡方組大鼠體質(zhì)量增量明顯增加(<0.05)。見圖1。
圖1 各組大鼠體質(zhì)量增量比較(,每組10只)
與空白組比較,模型組大鼠強迫游泳不動時間明顯增加(<0.05);與模型組比較,氟西汀組和精簡方組大鼠強迫游泳不動時間明顯減少(<0.05)。見圖2。
圖2 各組大鼠強迫游泳不動時間比較(,每組10只)
與空白組比較,模型組大鼠曠場實驗運動總距離及穿格次數(shù)明顯減少(<0.05);與模型組比較,氟西汀組和精簡方組大鼠運動總距離及穿格次數(shù)明顯增加(<0.05)。見圖3。
圖3 各組大鼠曠場實驗運動總距離和穿格次數(shù)比較(,每組10只)
與空白組比較,模型組大鼠熱縮足閾值明顯降低(<0.05);與模型組比較,氟西汀組和精簡方組大鼠熱縮足閾值明顯升高(<0.05)。見表2。
表2 各組大鼠熱痛縮足閾值比較(,s)
與空白組比較,模型組大鼠血清IL-6、TNF-α含量明顯增加(<0.05);與模型組比較,氟西汀組和精簡方組大鼠血清IL-6、TNF-α 含量明顯減少(<0.05)。見圖4。
圖4 各組大鼠血清IL-6、TNF-α含量比較(,每組10只)
與空白組比較,模型組大鼠中縫核P2X7 受體、Caspase-1 及IL-1β mRNA 表達明顯升高(<0.05);與模型組比較,氟西汀組和精簡方組大鼠中縫核P2X7受體、Caspase-1及IL-1β mRNA表達明顯降低(<0.05)。見表3。
表3 各組大鼠中縫核P2X7受體、Caspase-1及IL-1β mRNA表達比較()
與空白組比較,模型組大鼠中縫核IL-6、TNF-α蛋白表達明顯升高(<0.05);與模型組比較,氟西汀組和精簡方組大鼠中縫核IL-6、TNF-α蛋白表達明顯降低(<0.05)。見圖5。
圖5 各組大鼠中縫核IL-6、TNF-α蛋白表達比較(,每組10只)
目前關(guān)于抑郁癥的發(fā)病機制尚不清楚,主要有單胺類神經(jīng)遞質(zhì)假說、神經(jīng)受體假說、神經(jīng)營養(yǎng)和可塑性假說、神經(jīng)內(nèi)分泌假說、神經(jīng)免疫炎癥假說等。免疫炎癥假說越來越受到關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn),抑郁癥通常伴有炎癥、自身免疫反應(yīng)、氧化和亞硝化應(yīng)激反應(yīng)及神經(jīng)退行性病變等,而這些反應(yīng)部分是由IL-1水平升高引起。炎癥因子可激活吲哚胺2,3 雙加氧酶(IDO),IDO的激活又使合成5-羥色胺(5-HT)的原料色氨酸通過犬尿氨酸代謝通路消耗,從而降低5-HT的合成,進而出現(xiàn)抑郁樣表現(xiàn)。P2X7受體是嘌呤受體的一個亞型,為ATP控制的離子通道,其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)表達豐富,被ATP激活后導(dǎo)致K外流和Ca內(nèi)流,及非選擇性膜孔形成,啟動一系列信號途徑如炎癥小體NLRP3活化、Caspase-1和核因子-κB激活等,增強炎性細胞因子轉(zhuǎn)錄,介導(dǎo)IL-1β、IL-6、TNF-α等多種炎性因子釋放,參與炎癥發(fā)生發(fā)展。同時P2X7受體還參與疼痛的調(diào)節(jié)。
中醫(yī)認為,疼痛抑郁共病基本病機為肝郁氣滯,不通則痛,臨床以疏肝類中藥復(fù)方治療,效果顯著。柴胡疏肝散出自《景岳全書》,用于“治脅肋疼痛,寒熱往來”,為經(jīng)典疏肝理氣劑,具有疏肝解郁、行氣止痛功效。原方為“醋炒陳皮、柴胡各二錢,川芎、麩炒枳殼、芍藥各一錢半,炙甘草五分,香附一錢半”,“水一盅半,煎八分,食前服”。柴胡疏肝散具有較好的抗炎作用,不僅可降低外周血炎癥因子IL-6、TNF-α含量,還可減少中縫核IL-6、TNF-α蛋白表達,通過抑制炎癥因子的釋放抑制IDO 激活,從而促進5-HT合成,但其發(fā)揮抗炎作用的上游分子機制尚不清楚。P2X7受體作為啟動炎癥級聯(lián)反應(yīng)的關(guān)鍵蛋白,柴胡疏肝散是否通過影響該靶點發(fā)揮抗炎作用,目前缺少明確研究。本研究使用柴胡疏肝散精簡方是根據(jù)原方進行化裁,由柴胡9 g、白芍15 g、枳殼9 g、香附9 g組成,增加君藥柴胡劑量以增強疏肝解郁之功,增加枳殼、香附劑量而重理氣,重用白芍以養(yǎng)血柔肝,同時去掉辛燥之川芎、理氣之陳皮。本研究結(jié)果顯示,精簡方組大鼠中縫核P2X7 受體、Caspase-1、IL-1β mRNA及IL-6、TNF-α蛋白表達明顯降低,提示柴胡疏肝散精簡方可能通過抑制P2X7受體及Caspase-1/IL-1β表達,抑制中縫核炎癥因子釋放,從而發(fā)揮抗疼痛抑郁功效。
綜上所述,柴胡疏肝散精簡方可通過降低慢性疼痛抑郁共病大鼠中縫核P2X7受體mRNA表達,進而抑制Caspase-1/IL-1β 通路,降低中縫核及血清IL-6、TNF-α水平,減輕炎癥反應(yīng),提高大鼠痛閾值及改善抑郁行為。