丘梓桐,謝 靜,蔡子杰,方樂瑤,陶 洪
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,湖南 長(zhǎng)沙 410007;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410208;3.國(guó)家中醫(yī)藥管理局全國(guó)名老中醫(yī)藥專家王孟清傳承工作室,湖南 長(zhǎng)沙 410007)
國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者通過研究提出,在引起抽動(dòng)障礙(tic disorder,TD)發(fā)病的諸多機(jī)制中,最主要的學(xué)說是基底節(jié)紋狀體-丘腦-皮質(zhì)環(huán)路(CSTC)的多巴胺代謝失常[1-3]。TD的發(fā)病與神經(jīng)遞質(zhì)失衡密切相關(guān),基底節(jié)紋狀體多巴胺活動(dòng)過度或多巴胺受體超敏感被認(rèn)為是其發(fā)生的重要機(jī)制[4-8]。目前研究認(rèn)為[9]:多巴胺受體較多,依據(jù)受體的結(jié)構(gòu)及藥理特性,分為D1樣(D1、D5)及D2樣(D2、D3、D4)。D1、D2類受體都依賴環(huán)磷酸腺苷(cAMP)介導(dǎo)其下游信號(hào)通路。這些受體均屬G蛋白耦聯(lián)受體,其主要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制是通過G蛋白受體耦聯(lián)第二信使調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。其中,D1樣受體功能的發(fā)揮主要通過G蛋白α亞基的兩個(gè)亞型Gαs、Gαolf來激活腺苷酸環(huán)化酶(AC),進(jìn)而引起細(xì)胞內(nèi)cAMP含有量上升,導(dǎo)致依賴性蛋白激酶A(PKA)的進(jìn)一步活化,從而發(fā)揮相應(yīng)功能。D2樣受體則與D1樣受體相反,D2受體型亞D2RS被突觸間隙的DA激活。它通過G蛋白α亞基的另一個(gè)亞型Gαi/αo反向調(diào)節(jié)AC及cAMP,通過AC/cAMP/PKA信號(hào)通路抑制DA的合成,故AC的活性及cAMP的表達(dá)水平由D1與D2樣受體共同維持。AC/cAMP/PKA信號(hào)通路是調(diào)控多巴胺代謝重要通路之一。
近年來,關(guān)于TD的治療,中醫(yī)眾醫(yī)家從本病的病因病機(jī)方面出發(fā),通過辨證論治,采取個(gè)性化治療,均取得一定的成績(jī)[10-18]。舒蘭教授是國(guó)家中醫(yī)藥管理局第七批名老中醫(yī)學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn)繼承人指導(dǎo)老師,在中醫(yī)藥防治小兒抽動(dòng)癥方面有豐富的經(jīng)驗(yàn)。舒蘭認(rèn)為TD在病因上多數(shù)與感受外邪密切相關(guān),乃外邪引動(dòng)內(nèi)風(fēng)所致,通過疏風(fēng)止痙、清熱利咽,能盡早截?cái)嗖⌒叭肭值耐緩?,控制疾病傳變?;诖死碚摚嫣m研制出“清解止抽口服液”治療小兒抽動(dòng)癥,可以明顯改善抽動(dòng)癥狀[19]。因此,本課題在前期研究的基礎(chǔ)上,以幼齡TD模型大鼠為研究對(duì)象,觀察清解止抽口服液對(duì)TD大鼠AC/cAMP/PKA信號(hào)通路的影響,以期為臨床治療兒童TD提供新的思路。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 雄性SD大鼠40只,21日齡,體質(zhì)量(50±10)g,購(gòu)自湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(湘)2019-0004。實(shí)驗(yàn)單位使用許可證編號(hào):SYXK(湘)2020-0010。本實(shí)驗(yàn)過程中的飼料購(gòu)自湖南嘉泰實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,許可證號(hào):SCXK(湘)2020-0006。將40只SD大鼠分籠飼養(yǎng)于湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)室,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理審批號(hào):ZYFY20220525-04,常規(guī)飼料喂養(yǎng),自由飲食進(jìn)水,動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境溫度20~23 ℃,相對(duì)濕度50%,換氣量10~20次/h,日光燈采光,明暗交替。
1.2 主要儀器 超低溫冰箱(海爾集團(tuán)電器有限公司,型號(hào):DW-86L338A);冰柜(海爾集團(tuán)電器有限公司,型號(hào):BD-518HD);冰柜(海爾集團(tuán)電器有限公司,型號(hào):BCD-220L);臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司,型號(hào):H1650R);全自動(dòng)酶標(biāo)洗板機(jī)(深圳市匯松科技發(fā)展有限公司,型號(hào):PW-812);多功能酶標(biāo)分析儀(深圳市匯松科技發(fā)展有限公司,型號(hào):MB-530);電熱恒溫培養(yǎng)箱(北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司,型號(hào):DHP-500)。
1.3 主要試劑 3,3’-亞胺基二丙腈(長(zhǎng)沙市天心區(qū)聯(lián)康生物試劑經(jīng)營(yíng)部,規(guī)格:1157652-25 mL)。
1.4 主要藥物 清解止抽口服液組成:金銀花10 g,連翹10 g,荊芥10 g,桔梗10 g,僵蠶6 g,蟬蛻5 g,山豆根5 g,淡竹葉10 g,龍骨20 g,生石決明10 g,牛蒡子10 g,射干10 g,鉤藤10 g,甘草2 g(處方為5~8歲兒童臨床用藥劑量),同一批次中藥飲片均購(gòu)自湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院中藥房;氟哌啶醇片(寧波大紅鷹藥業(yè)股份有限公司,2 mg/片,批準(zhǔn)文號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字H33020585)。
2.1 藥物配制
2.1.1 中藥制備 取石決明打碎置于提取罐中,煮沸2 h,后加入其他藥物,煮沸1 h后濾出藥液,藥渣加蒸餾水,煎煮1 h后濾出藥液。合并兩次藥液,60 ℃減壓濃縮至含生藥0.68 g/mL的清解止抽口服液,4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
2.1.2 西藥制備 將氟哌啶醇片碾碎成藥粉,加入蒸餾水后配成懸混液,按照人與大鼠體表面積比值計(jì)算大鼠給藥劑量,配成藥物質(zhì)量濃度為0.025 mg/mL。
2.2 動(dòng)物分組和藥物干預(yù)
2.2.1 動(dòng)物分組及造模 40只SD大鼠隨機(jī)抽取30只(n=30,模型實(shí)驗(yàn)組)腹腔注射亞氨基二丙腈(iminodipropionitrile,IDPN)150 mg/(kg·d)造模,7 d后出現(xiàn)鼻嗅、仰頭、擺頭、軀體旋轉(zhuǎn)等不同程度的刻板行為及運(yùn)動(dòng)行為,按DIAMOND B I等[20]評(píng)分方法評(píng)分≥2分可判定造模成功。將造模成功的30只模型實(shí)驗(yàn)組大鼠隨機(jī)分為B組(n=10)、C組(n=10)、D組(n=10),10只未造模處理的SD大鼠為A組(空白對(duì)照組)。
2.2.2 藥物干預(yù) 造模后第2天,模型實(shí)驗(yàn)組大鼠未見死亡、未見攝食量及體質(zhì)量明顯下降后,開始給藥。其中B組灌胃等量滅菌蒸餾水[0.5 mg/(kg·d)];C組灌胃氟哌啶醇混懸液[0.5 mg/(kg·d)],氟哌啶醇配成懸混液,質(zhì)量濃度為0.025 mg/mL;D組灌胃清解止抽口服液[16 g/(kg·d)];A組灌胃等量滅菌蒸溜水[0.5 mg/(kg·d)]。4組灌胃時(shí)間均于08:30:00進(jìn)行,1次/d,持續(xù)2周。
2.3 觀察指標(biāo)
2.3.1 行為評(píng)分 在造模后及每周灌胃后1 h,對(duì)每組每只大鼠進(jìn)行稱重,并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)行為及刻板行為觀察并評(píng)分。(1)運(yùn)動(dòng)行為評(píng)分:參照DIAMOND B I等[20]報(bào)道的抽動(dòng)障礙動(dòng)物模型行為學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),用攝像裝備記錄任意1 h內(nèi)的大鼠活動(dòng)情況,每隔5 min記錄1次,每次記錄5 min。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):0分,安靜或正?;顒?dòng);1分,過度興奮;2分,探究行為增加;3分,跑;4分,跑和跳。(2)刻板行為評(píng)分:參照DIAMOND B I等報(bào)道的抽動(dòng)障礙動(dòng)物模型行為學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),用攝像裝備記錄任意1 h內(nèi)的大鼠活動(dòng)情況,每隔5min記錄1次,每次記錄5min。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):0分,無刻板行為;1分,旋轉(zhuǎn)行為;2分,頭、頸部的上下運(yùn)動(dòng)過多;3分,頭、頸部的上下運(yùn)動(dòng)過多加旋轉(zhuǎn)行為;4分,頭向側(cè)擺合并頭、頸部的上下運(yùn)動(dòng)過多。
2.3.2 體質(zhì)量 于造模7 d和灌胃7 d、14 d時(shí)測(cè)量大鼠的體質(zhì)量,并記錄。
2.3.3 紋狀體中DRD1、DRD2檢測(cè) 大鼠取血后用10%水合氯醛過量麻醉處死,快速斷頭取出腦組織,參考《大鼠腦立體定位圖譜》確定大鼠紋狀體位置,在冷凍臺(tái)上快速剝離出雙側(cè)紋狀體,液氮速凍后轉(zhuǎn)移至-80 ℃冰箱中凍存以備用。在維世爾生物科技有限公司進(jìn)行紋狀體中DRD1、DRD2檢測(cè)。通過實(shí)時(shí)定量多聚酶聯(lián)反應(yīng)技術(shù)檢測(cè)大鼠紋狀體多巴胺受體DRD1、DRD2水平。
第一步:RNA提取。(1)實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備:121 ℃,20 min濕熱滅菌三蒸水1 L中加入1 mL的DEPC,搖勻過夜,即為0.1%DEPC水;將所有提取RNA所需器械及耗材(如:無酶tip頭,離心管等),浸泡于0.1%DEPC水中過夜。第2天將所有浸泡于0.1%DEPC中的器械撈起,用報(bào)紙包裝好,121 ℃,60 min濕熱滅菌,烘干后即可用。(2)Trizol提取組織總RNA:取保存在Trizol中的組織約0.02 g,加入1 mL Trizol于勻漿器中充分研磨勻漿,混勻后室溫裂解5 min;加入200 μL三氯甲烷,劇烈振蕩15 s,室溫靜置3 min;轉(zhuǎn)速12 000 r/min,4 ℃,離心15 min。取上清液,轉(zhuǎn)移到新的RNase-Free離心管中;加入等體積的異丙醇,混勻,室溫靜置10 min;轉(zhuǎn)速12 000 r/min,4 ℃,離心10 min,去上清,加入1 mL75%乙醇(無菌DEPC處理水配制)洗滌沉淀;12 000 r/min,4 ℃,離心3 min,去上清;空氣干燥5~10 min。加入20~30 μL無菌無酶水溶解沉淀;紫外分光光度計(jì)測(cè)定濃度,在260 nm與280 nm處測(cè)其吸光度值,并計(jì)算其濃度和純度。
第二步:RNA反轉(zhuǎn)錄。以組織總mRNA為模板,逆轉(zhuǎn)錄cDNA;渦旋振蕩混勻,短暫離心,使管壁上的溶液收集到管底;50 ℃孵育50 min,85 ℃孵育5 min。反應(yīng)結(jié)束后,短暫離心,置于冰上冷卻;逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可直接用于PCR反應(yīng)和熒光定量PCR反應(yīng),或置于-20 ℃長(zhǎng)期保存。
第三步:RT-qPCR實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方法:SYBR法。(1)引物設(shè)計(jì):在NCBI上搜索目的基因的序列,運(yùn)用Primer5軟件設(shè)計(jì)引物,由北京擎科合成引物。(2)體系組成:實(shí)時(shí)定量PCR(每個(gè)樣本每個(gè)指標(biāo)3個(gè)孔,共30 μL體系,每孔10 μL)。(3)定量PCR擴(kuò)增程序。
2.3.4 紋狀體中AC、cAMP、PKA檢測(cè) 采用ELISA法檢測(cè)(雙抗體夾心法)。組織:取20 mg組織,用1×PBS洗去血污。剪成小塊放入組織研磨器(勻漿管)中,加入200 μL 1×PBS,制成勻漿,然后置于-20 ℃過夜。經(jīng)過反復(fù)凍融2次處理破壞細(xì)胞膜后,將組織勻漿于2~8 ℃、轉(zhuǎn)速7 000 r/min離心5 min取上清。取適量上清液立即進(jìn)行實(shí)驗(yàn),或?qū)⑸锨宸盅b保存于-20 ℃或-80 ℃。解凍后的樣本應(yīng)再次離心,然后檢測(cè)。避免反復(fù)凍融。BCA蛋白定量:(1)稀釋BSA標(biāo)準(zhǔn)品:用與待測(cè)蛋白樣品相一致的稀釋液將BSA標(biāo)準(zhǔn)品稀釋為2.000 0、1.000 0、0.500 0、0.250 0、0.125 0、0.062 5、0.000 0 μg/μL(0為稀釋液)。(2)配置BCA工作液:計(jì)算BCA工作液總量,BCA工作液總量=(BSA標(biāo)準(zhǔn)品樣本個(gè)數(shù)+未知樣本個(gè)數(shù))×復(fù)孔數(shù)×每個(gè)樣本BCA工作液體積(注:每個(gè)樣本BCA工作液體積為200 μL)。根據(jù)計(jì)算出的BCA工作液需要總量,將BCA-A和BCA-B按照50∶1的體積比,配制BCA工作液,充分混勻;(3)定量檢測(cè):將稀釋好的BSA標(biāo)準(zhǔn)品和待測(cè)蛋白樣品各25 μL分別加到作好標(biāo)記的96孔板微孔中;每孔加入200 μL BCA工作液,充分混勻,蓋上96孔板蓋,37 ℃孵育30 min,冷卻至室溫,須在3~5 min內(nèi)完成檢測(cè);用酶標(biāo)儀在540~590 nm范圍內(nèi),測(cè)定每個(gè)樣品及BSA標(biāo)準(zhǔn)品的吸光值,同時(shí)做好記錄;繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算樣品中的蛋白濃度。
2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 26.0分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料若符合正態(tài)分布以(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 各組大鼠運(yùn)動(dòng)行為評(píng)分比較 造模7 d,B、C、D組大鼠運(yùn)動(dòng)行為評(píng)分比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。灌胃14 d,C、D組大鼠運(yùn)動(dòng)行為評(píng)分均低于B組(P<0.05);C、D組大鼠運(yùn)動(dòng)評(píng)分比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(見表1)
表1 各組大鼠運(yùn)動(dòng)行為評(píng)分比較 (±s,分)
表1 各組大鼠運(yùn)動(dòng)行為評(píng)分比較 (±s,分)
注:與B組比較,aP<0.05。
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3.2 各組大鼠刻板行為評(píng)分比較 造模7 d,B、C、D組大鼠刻板評(píng)分比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。灌胃14 d,C、D組大鼠刻板行為評(píng)分均低于B組(P<0.05);C、D組大鼠刻板行為評(píng)分比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(見表2)
表2 各組大鼠刻板行為評(píng)分比較 (±s,分)
表2 各組大鼠刻板行為評(píng)分比較 (±s,分)
注:與B組比較,aP<0.05。
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3.3 各組大鼠體質(zhì)量比較 造模0 d,A、B、C、D組大鼠體質(zhì)量比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。造模7d、灌胃7d、灌胃14 d,B、C、D組大鼠體質(zhì)量均低于A組(P<0.05);B、C、D組大鼠體質(zhì)量比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(見表3)
表3 各組大鼠體質(zhì)量比較 (±s,g)
表3 各組大鼠體質(zhì)量比較 (±s,g)
注:與A組比較,aP<0.05。
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3.4 各組大鼠紋狀體中DRD1、DRD2含量比較 藥物治療14 d后,B、C、D組DRD1、DRD2含量均低于A組(P<0.05)。C、D組DRD1、DRD2含量均高于B組(P<0.05)。C、D組DRD1、DRD2含量比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(見表4)
表4 各組大鼠治療后紋狀體中DRD1、DRD2 含量比較(±s,ng/μL)
表4 各組大鼠治療后紋狀體中DRD1、DRD2 含量比較(±s,ng/μL)
注:與A組比較,aP<0.05;與B組比較,bP<0.05。
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3.5 各組大鼠紋狀體中AC、cAMP、PKA含量比較 藥物治療14 d后,B、C、D組大鼠AC、cAMP、PKA含量均低于A組(P<0.05)。C、D組大鼠AC、cAMP、PKA含量均高于B組(P<0.05)。C、D組大鼠AC、cAMP、PKA含量比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(見表5)
表5 各組大鼠治療后紋狀體中AC、cAMP、PKA 含量比較(±s,ng/μL)
表5 各組大鼠治療后紋狀體中AC、cAMP、PKA 含量比較(±s,ng/μL)
注:與A組比較,aP<0.05;與B組比較,bP<0.05。
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兒童抽動(dòng)障礙暫無統(tǒng)一中醫(yī)病名,根據(jù)其臨床表現(xiàn)可歸于“慢驚風(fēng)”“抽搐”“肝風(fēng)”等范疇,目前多從“心、肝、脾、腎”等論治[21]。多數(shù)醫(yī)家從“風(fēng)邪”論治抽動(dòng)障礙的療效顯著[22-26]。本病常因感受外邪后發(fā),風(fēng)為百病之長(zhǎng),風(fēng)邪犯肺,走經(jīng)竄絡(luò),內(nèi)外相招從而引動(dòng)內(nèi)風(fēng)。而小兒為“純陽之體”,易于化熱,該病多發(fā)展為風(fēng)熱之證,疏外風(fēng)、平肝風(fēng)是臨床共識(shí)。中醫(yī)治療本病強(qiáng)調(diào)“從肺論治”,通過治肺以盡早切斷病邪入侵的途徑,防止疾病傳變,以安未受邪之地。清解止抽口服液由金銀花、連翹、荊芥、桔梗、僵蠶、蟬蛻、山豆根、淡竹葉、龍骨、生石決明、牛蒡子、射干、鉤藤、甘草組成。方中銀翹為君藥,可疏風(fēng)散熱;石決明、鉤藤為臣藥,起疏風(fēng)清熱、平肝止痙之功;蟬蛻、僵蠶祛風(fēng)止痙;射干、牛蒡子、山豆根利咽解毒;桔梗宣肺;淡竹葉清上焦之熱;荊芥辛溫,透邪外出;龍骨為佐藥,可鎮(zhèn)靜安神;甘草為使藥,可調(diào)和諸藥[19]。
本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,清解止抽口服液能夠明顯改善TD模型大鼠的運(yùn)動(dòng)行為和刻板行為。氟哌啶醇和清解止抽口服液無論在運(yùn)動(dòng)行為評(píng)分還是刻板行為評(píng)分上,分值均較接近,表明清解止抽口服液與氟哌啶醇治療TD大鼠療效相當(dāng)。
造模7 d時(shí),B、C、D組大鼠體質(zhì)量均低于A組(P<0.05),說明亞氨基二丙腈可抑制大鼠的體質(zhì)量增長(zhǎng)。雖然在大鼠總體質(zhì)量上,灌胃7 d和14 dA組大鼠體質(zhì)量高于B、C、D組(P<0.05),但B、C、D組各組間體質(zhì)量比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),且D和C組的大鼠終體質(zhì)量仍然高于B組。
藥物治療14 d后,B、C、D組大鼠紋狀體中DRD1、DRD2、AC、cAMP、PKA含量均低于A組(P<0.05)。C、D組均高于B組(P<0.05)。提示D組和C組均通過調(diào)節(jié)CSTC中的DRD1、DRD2及AC/cAMP/PKA信號(hào)通路代謝來起到治療作用,而且D組DRD2高于C組,提示清解止抽口服液能較好地刺激DRD2受體的產(chǎn)生,發(fā)揮止抽的效果,為后期的研究提供了一些實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
本次研究表明,清解止抽口服液能夠明顯改善TD模型大鼠的運(yùn)動(dòng)行為和刻板行為,調(diào)節(jié)DRD1、DRD2及AC/cAMP/PKA信號(hào)通路代謝。