食欲素A對慢性不可預見輕度應激抑郁癥模型大鼠痛閾的影響*

張如敏 李丹丹 王培香 楊春青 陳 京

(濟寧醫(yī)學院神經(jīng)生物學研究所，濟寧 272067)

抑郁癥是一種常見的情緒障礙。疼痛是抑郁癥患者的主訴癥狀之一，研究表明65%的抑郁癥患者伴有各類不同程度的疼痛，嚴重影響了患者生活質量。因此，抑郁癥患者疼痛閾值和疼痛敏感性的研究對探討抑郁癥患者常伴有疼痛癥狀的機制具有重要意義。Strigo等[1]認為抑郁癥患者的疼痛敏感性增加，痛閾降低；但也有研究結果顯示抑郁癥患者的疼痛敏感性降低，痛閾升高[2]。因此，對抑郁癥患者痛閾研究的結果目前尚無明確定論。Fadel等[3]發(fā)現(xiàn)下丘腦神經(jīng)細胞分泌食欲素到中腦腹側背蓋區(qū)、伏核和內(nèi)側前額葉皮層等區(qū)域，食欲素A(OrexinA，OA)參與睡眠周期、攝食等生理活動和焦慮、恐懼、快感缺乏等行為的調節(jié)，能夠顯著緩解抑郁癥患者的抑郁樣癥狀[4-5]。另外，OA還具有明顯的鎮(zhèn)痛作用，能夠緩解應激引起的多種疼痛。本文探討OA對慢性不可預見輕度應激(chronic unpredictable mild stress，CUMS)抑郁癥模型大鼠痛閾的影響，為進一步分析OA對抑郁癥狀的調節(jié)和鎮(zhèn)痛作用提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1動物 健康雄性SD大鼠，周齡5W，濟南朋悅實驗動物繁育有限公司，許可證號：SCXK(魯)201400007。

1.1.2藥品、試劑及儀器 OA(美國Phoenix制藥公司)；鼠尾光熱測痛儀和智能熱板儀(安徽正華生物儀器設備有限公司)；曠場視頻分析系統(tǒng)(上海欣軟信息科技有限公司)。

1.2 方法

1.2.1動物分組 50只大鼠隨機分為兩組：空白對照組(NC)10只，5只/籠；CUMS模型組40只，1只/籠。

1.2.2建立CUMS模型 按照Katz[6]的方法進行改進后建模：SD大鼠適應實驗室環(huán)境1周(W1)，隨后連續(xù)刺激4周(W2～W5)。刺激因素包括明暗顛倒12h、4℃冰水游泳6min、禁食24h、禁水24h、夾尾1min、潮濕環(huán)境12h、水平垂直震蕩30min、束縛6h、籠盒傾斜12h(45°)等，每天隨機2～3種刺激。

1.2.3CUMS模型評估

1)體質量。每周記錄一次大鼠的體質量，檢測大鼠體質量的變化。

2)食物和純水的消耗量。檢測大鼠24h飼料和純水的消耗量，每周1次，并記錄體重。SD大鼠24h食物和純水的耗量以食物或純水的攝入量(g)/動物體重(g)進行評定。

3)糖水偏好實驗。大鼠熟悉實驗室環(huán)境期間每只鼠籠2只水瓶，1周后隨機將其中一只水瓶內(nèi)的水換成1%蔗糖水。24h后計算糖水消耗百分比。連續(xù)刺激4周后，再次進行檢測。糖水偏好百分比=糖水消耗量(ml)/[糖水消耗量(ml)+純水消耗量(ml)]×100%。

4)自主運動。大鼠的自主運動在100cm×100cm×65cm開放曠場內(nèi)進行。紅外線視頻檢測系統(tǒng)記錄大鼠的運動軌跡。輕輕將大鼠置于曠場的中央格，連續(xù)檢測5min。第1周和第5周各測1次。計算機分析系統(tǒng)分析大鼠的水平運動和垂直運動得分。

1.2.4OA對CUMS模型大鼠痛閾的影響

將 CUMS模型大鼠隨機分為兩組，10只/組。側腦室微量注射OA或生理鹽水，對照組：CUMS模型大鼠+10μl生理鹽水(CUMS+NS)；實驗組：CUMS模型大鼠+10μl OA(10μg)(CUMS+OA)。通過輻射熱甩尾實驗和舔足實驗檢測OA對抑郁癥大鼠痛閾的影響。

1)輻射熱甩尾實驗。將大鼠置于特質的固定玻璃桶內(nèi)，鼠尾從固定桶后蓋的穿孔處伸出。選擇距尾尖1cm處作為痛點。待動物平靜后將痛點置于光熱測痛儀的測痛孔處，記錄鼠尾甩開的時間。以輻射熱開始照射到鼠尾致痛擺尾逃避熱輻射的潛伏期作為基礎閾值，單位為s，每次間隔2min，連續(xù)測量3次，取平均值。分別檢測大鼠蘇醒后15、30、45、60min的甩尾潛伏期。以(給藥后痛閾-基礎痛閾)/基礎閾值×100%計算閾值提高百分比。

2)舔足實驗。CUMS模型大鼠置于智能熱板儀并記錄基礎痛閾值，以大鼠舔后足的潛伏期作為痛反應指標(52 ± 0.5)℃。間隔2min，連續(xù)記錄3次，取平均值。按照上述方法依次記錄實驗動物蘇醒后15、30、45、60min實驗大鼠舔后足的潛伏期。以(給藥后痛閾-基礎痛閾)/基礎閾值×100%計算閾值提高百分比。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPP22.0軟件進行統(tǒng)計分析。體質量、食物和純水的消耗變化以及CUMS模型大鼠甩尾潛伏期、添足潛伏期變化比較采用重復測量的方差分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 CUMS大鼠抑郁癥模型的建立

與NC組相比，CUMS模型組大鼠體質增長量顯著降低，差異有統(tǒng)計學意義(F處理因素=49.36，P<0.05)；單位體重24h消耗的飼料顯著降低，差別有統(tǒng)計學意義(F處理因素=27.20，P<0.05);24h內(nèi)對純水的消耗量也顯著降低，差別有統(tǒng)計學意義(F處理因素=50.29，P<0.05);大鼠的水平運動得分、垂直運動得分以及糖水消耗百分比均顯著降低，差別有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。大鼠長期受到多種應激刺激后體重降低、厭食、情緒低落、自主運動能力下降、快感缺乏(對糖水等獎賞刺激的感知能力降低)等,產(chǎn)生抑郁樣癥狀，由此可以看出CUMS抑郁癥大鼠模型建立成功。見表1～4。

表1 NC組與CUMS模型組大鼠體質量變化

表2 NC組與CUMS模型組大鼠食物耗量變化比較

表3 NC組與CUMS模型組大鼠純水耗量變化比較

表4 NC組與CUMS模型大鼠W5時自主運動以及糖水消耗百分比變化比較

2.2 OA對CUMS模型大鼠痛閾的影響

與 CUMS+NS組相比，CUMS+OA組大鼠的甩尾潛伏期顯著增加，差別有統(tǒng)計學意義(F處理因素=22.12，P<0.05);添足潛伏期也顯著增加，差別有統(tǒng)計學意義(F處理因素=72.21，P<0.05)。說明OA能夠顯著提高CUMS大鼠模型的痛閾。見表5～6。

表5 CUMS+NS與CUMS+OA組大鼠輻射熱甩尾實驗結果比較

表6 CUMS+NS與CUMS+OA組大鼠添足實驗結果比較

3 討論

抑郁癥是臨床上常見的精神疾病。據(jù)報道中國人群抑郁癥發(fā)病率已高達6%，嚴重危及人們的公共健康問題[7]。抑郁癥患者除常見的情緒低落、快感缺乏等主要情感癥狀外，還多伴有非特異的軀體癥狀，如大約2/3的患者伴有不同程度的疼痛性軀體癥狀，其中約16.3%的患者因疼痛而引發(fā)軀體健康和社會功能受損[8-9]。疼痛不僅會掩蓋患者的情緒癥狀，增加抑郁癥早期診斷和治療的難度，降低患者的生活質量，甚至還會使患者的功能損害加重，增加自殺風險[8]。

1981年Katz等[6]模擬人在社會中不斷遇到的非持續(xù)、不可預知的刺激而建立了慢性應激模型，該模型對長期抗抑郁藥物敏感，并且突出了應激在抑郁癥發(fā)病中的重要作用。但是該方法需要特殊的儀器設備，操作困難，工作強度大，并且與實際生活中長期低水平應激的抑郁癥病因存在一定的差距。因此，我們對Katz法進行改良，盡量避開使用特殊儀器設備和降低應激強度，更多的是去設法模擬社會環(huán)境的不良刺激。對抑郁癥模型進行檢測時不僅評價了大鼠自主運動水平、糖水偏好程度的變化，還進一步綜合了其體質量、進食和飲水的變化。本試驗結果顯示持續(xù)輕度刺激4周后，與正常大鼠相比，CUMS模型組大鼠的體質量、飼料和純水消耗量、自主運動水平以及糖水消耗百分比都顯著降低，表現(xiàn)出了抑郁樣癥狀，與抑郁癥患者表現(xiàn)出的快感缺乏、厭食、萎靡不振、活動水平降低等抑郁行為相近。

大量的研究證明OA在抑郁癥的發(fā)生、發(fā)展和治療過程中具有重要作用。食欲素所調節(jié)的神經(jīng)生理活動和行為過程，如睡眠周期、食物攝入量和應急反應等都對抑郁癥有重要影響[10]。研究表明OA在抑郁癥患者腦脊液和外周血中的表達水平都顯著降低[10-11]。OA是食欲素1型受體(OX1R)的天然配體，OA通過激活OX1R發(fā)揮其相應的生理功能。在大腦皮層、海馬、中縫核以及腹測被蓋區(qū)等與抑郁樣行為調節(jié)相關的腦部區(qū)域都有OX1R的表達[12]。研究發(fā)現(xiàn)，OX1R基因敲除小鼠的焦慮樣行為顯著增加，并產(chǎn)生多種抑郁樣癥狀[13]。使用OX1R選擇性拮抗劑SB-334867后，小鼠在強迫游泳實驗中的運動時間和第一輪不動時間潛伏期都降低，表明OX1R活性被抑制后能夠增加小鼠的絕望行為[14]。

近年越來越多的研究表明，OA在痛覺調制過程中也可能發(fā)揮重要作用。從解剖學方面分析，脊髓背角與背根神經(jīng)節(jié)、延髓頭端腹內(nèi)層網(wǎng)狀結構以及中腦導水管周圍灰質等不同痛覺調制水平都有下丘腦食欲素能神經(jīng)纖維的直接神經(jīng)投射，提示食欲素參與痛覺調制的可能性。在脊髓水平，鞘內(nèi)注射OA能夠減少4%甲醛引起大鼠的添足反應，升高熱板實驗的閾值，并且該效應能夠被SB-334867抑制[15]。本試驗結果顯示，側腦室注射OA能夠顯著增加CUMS大鼠模型的甩尾潛伏期和添足潛伏期，升高抑郁癥大鼠的痛閾，表明OA 不僅在脊髓水平參與痛覺的調制過程，在脊髓上水平也能參與痛閾的調節(jié)。OA在脊髓水平上對痛覺的調節(jié)具有特異性，能夠增加神經(jīng)痛大鼠的熱板閾值，但是卻不能增加炎性痛大鼠的熱板反應[16]。研究報道，抑郁癥伴隨的軀體性疼痛的病理生理學機制比較復雜，主要由NE通路、腦網(wǎng)絡功能異常、促炎癥細胞因子以及P物質等共同發(fā)揮作用。而本試驗結果只是表明OA在脊髓上水平對CUMS模型大鼠痛覺的抑制，但并不能確定其對疼痛抑制的特異性。

由本文結果可以推測出OA不僅能夠改善抑郁癥患者情感癥狀，還可以在脊髓上水平參與患者軀體癥狀的調節(jié)，提高抑郁癥患者的痛閾，降低患者對疼痛的感知能力，緩解患者的疼痛癥狀，為伴疼痛性軀體癥狀抑郁癥的治療提供新思路。

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