探索CeA在抑郁以及抑郁引起的痛覺減退中的作用,人體生理學論文

探索CeA在抑郁以及抑郁引起的痛覺減退中的作用,人體生理學論文2.UCMS抑郁模型建立與糖水偏好測定大鼠UCMS抑郁模型的建立方式方法為：以2周為一個周期，各種應激以偽隨機的方式給予。應激包括22h和40h的水剝奪；20h和22h的食物剝奪；1h的空瓶應激(在斷水40h后立即給予空瓶)；1次3h的限制飲食(在斷食20h后給予兩小片食物)；8h和16h的斜籠子(45度)；7h和8h的頻閃光；2次16h的群養(yǎng)(8只老鼠1個籠子)；2次16h的持續(xù)照明；2次5h的白噪音(75dB)；2次16h的氣味應激；2次30min的熱房間以及2次30min的冷房間。抑郁大鼠接受持續(xù)連續(xù)6周的應激，抑郁水平通過糖水偏好測試測定。糖水測試在動物應激前(基線水平)以及應激經(jīng)過中每周測試一次。實驗前進行糖水測試的訓練，給予動物1瓶水和1瓶糖水(1%蔗糖溶液)，24h后，糖水和水瓶左右交換，再給予24h。讓動物習慣分辨糖水和水。然后，進行正式的糖水基線的測試，斷水斷食22h后，同時給予動物1瓶水和1瓶糖水，讓動物自由飲用1h。通過稱量測試前后糖水和水的重量，計算大鼠在1h內飲用糖水和水的重量，再根據(jù)以下公式計算大鼠糖水偏好值：糖水偏好=糖水的飲用量/(糖水的飲用量+水的飲用量)100%。3.輻射熱痛閾測定輻射熱通過1個100瓦的燈泡給予，光線經(jīng)聚焦后由直徑4mm的小孔投射出來，透過1mm厚的有機玻璃板垂直照射大鼠后肢足底，動物出現(xiàn)回避行為后手動關閉輻射熱燈。抬腳潛伏期是指每次開場給予足底熱刺激直到大鼠抬腳之間的時間間隔。設定最大結束時間為22s，以防止組織損傷。調整照射強度使得正常大鼠的抬腳潛伏期為10s左右。每只大鼠接受5次足底熱刺激，同1只大鼠兩次熱輻射刺激之間至少間隔5min，取后4次熱輻射刺激的縮腳閾值進行平均用于統(tǒng)計學檢驗。4.埋管手術及腦內微量注射1%戊巴比妥鈉50mg/kg腹腔注射麻醉大鼠。不銹鋼套管(30gauge)通過立體定位系統(tǒng)埋入CeA，CeA腦區(qū)的定位為前囟后2.8mm，旁開4.0mm，距離顱骨外表深7.5mm。引導套管用3個螺絲以及牙科水泥固定于顱骨。直到注射藥物前每個引導套管用1個消毒的套管芯使之保持封閉。大鼠休息7d后進行正式實驗。微量注射針通過引導套管直到最底端低于引導套管1mm。微量進樣器連接一個內含空氣泡的聚乙烯導管，監(jiān)測皮層內給藥。將muscimol(購于Tocris公司,產(chǎn)自Ellisville)微量注射到雙側CeA(每側0.5g/0.5l，溶于生理鹽水)，此劑量的muscimol能夠有效地抑制CeA的活動。對照組大鼠接受一樣體積的生理鹽水。注射經(jīng)過持續(xù)1min，之后注射針在套管中停留1min，使得針尖處的藥物最大限度擴散。5.組織學定位實驗結束后，在大鼠CeA內注射1%的滂胺天藍0.5l，灌流取腦，冰凍切片(50m厚)。切片用HE染色。根據(jù)圖譜在顯微鏡下鑒定微量注射點位置,定位不準確者不列入統(tǒng)計。注射位點的組織學定位〔見圖2〕。6.統(tǒng)計學方式方法應用Prism5.0統(tǒng)計軟件包分析數(shù)據(jù)和作圖，數(shù)據(jù)以均數(shù)標準誤(xSEM)表示。數(shù)據(jù)包含兩個或者三個因素的情況下采用多因素方差分析，Bonferroni作為多重比擬的事后檢驗方式方法。以P0.05為差異有統(tǒng)計學意義。結果1．UCMS抑郁模型的建立以及抑郁引起的痛覺減退在基線水平上，即應激處理之前，控制組與UCMS組的體重和糖水偏好差異均無統(tǒng)計學意義(P0.05)。經(jīng)過6周應激后，UCMS組與控制組相比體重顯著降低(P0.001，見圖3A)，兩組在第3～6周差異均有統(tǒng)計學意義(P0.001)。UCMS組糖水偏好值也顯著降低(P0.001)，兩組在第5、6周差異存在統(tǒng)計學意義(P0.001)，表示清楚UCMS抑郁模型成功建立。另外，兩組大鼠在應激處理之前輻射熱痛閾差異無統(tǒng)計學意義，但經(jīng)過6周應激后，UCMS組痛閾顯著增加(P0.001)，提示抑郁狀態(tài)下大鼠對熱誘發(fā)痛的敏感性降低(見圖3B)。2．雙側CeA注射muscimol后的糖水測試與輻射熱痛閾結果對于控制組來講，雙側CeA內注射GABAA受體沖動劑muscimol與注射生理鹽水相比，糖水偏好差異無統(tǒng)計學意義(P0.05)；而UCMS組注射muscimol后糖水偏好顯著增加(P0.05)，表示清楚抑制CeA的活動能夠緩解抑郁異常感覺和狀態(tài)(見圖4A)。另外，雙側CeA內注射muscimol后控制組輻射熱抬腳潛伏期顯著增加(P0.001)，而UCMS組抬腳潛伏期則顯著降低(P0.05)，恢復到正常水平，與控制/鹽水組沒有顯著差異(P0.05，見圖4B)。討論本研究發(fā)現(xiàn)向UCMS抑郁造模后的大鼠CeA內注射muscimol抑制CeA的活動能夠緩解抑郁水平以及抑郁產(chǎn)生的痛覺減退。在本研究中筆者采用了大鼠的UCMS抑郁模型模擬臨床抑郁患者。該模型由一系列慢性的不確定預期的溫和應激組成，模擬人類日常生活中碰到的各種應激。經(jīng)過6周的應激處理，UCMS組大鼠與控制組相比體重顯著降低，糖水偏好下降，抑郁模型成功建立。同時筆者發(fā)現(xiàn)UCMS組大鼠的輻射熱誘發(fā)痛閾顯著增加，這一結果再次驗證了本次研究之前的結論，即抑郁會降低個體對誘發(fā)痛的敏感性。抑郁狀態(tài)會伴隨杏仁核在構造和功能上都發(fā)生改變。抑郁患者杏仁核的體積增大，在清醒和睡眠狀態(tài)下杏仁核局部腦血流量增加，并且抗抑郁治療能夠降低杏仁核的活動。杏仁核活動異常增加可能與GABA受體功能降低有關，有研究發(fā)現(xiàn)自殺的抑郁患者杏仁核內GABAA受體的mRNA表示出降低。所以在本研究中向UCMS抑郁樣大鼠杏仁核內注射GABAA受體沖動劑抑制杏仁核的活動使糖水偏好增加，緩解了大鼠的抑郁異常感覺和狀態(tài)。杏仁核是疼痛下行調控的重要構造，介入情緒對疼痛的調控。杏仁核是杏仁核的主要輸出核團，它接收基底外側杏仁核傳入的與情緒有關的信息，并將其與脊髓-臂旁-杏仁核上傳的傷害性信息進行整合。由杏仁核下行投射到中腦導水管周圍灰質〔Periaqueductalgray,PAG〕經(jīng)過延髓頭端腹內側區(qū)〔Rostralventromedialmedulla,RVM〕RVM作用于脊髓的疼痛下行抑制通路是情緒鎮(zhèn)痛的重要途徑。抑郁狀態(tài)下個體對誘發(fā)痛敏感性降低可能是杏仁核活動異常增加，疼痛下行抑制途徑過度激活所致。所以本研究中向CeA內注射muscimol可能使疼痛下行抑制降低，進而減輕了抑郁引起的誘發(fā)痛不敏感。另外，本研究發(fā)現(xiàn)向正常大鼠CeA內注射muscimol使輻射熱抬腳潛伏期顯著增加。前人的研究發(fā)現(xiàn)損毀杏仁核后固然應激鎮(zhèn)痛消失，但并不影響甩尾測試的基線值。也有研究發(fā)現(xiàn)損毀或抑制CeA的活動只影響疼痛的情緒維度，對感覺維度沒有影響。在本研究中，筆者采用的是相對較高的劑量(500ng)，有文獻報道高劑量(200ng)的muscimol有鎮(zhèn)靜作用，可能會影響運動功能。與甩尾測試相比，抬腳反響更多依靠于很多肌群的協(xié)調工作，所以本研究中抬腳潛伏期增加可能與高劑量muscimol的鎮(zhèn)靜作用有關。綜上所述，UCMS抑郁樣大鼠杏仁核內注射muscimol抑制杏仁核活動能夠緩解抑郁水平以及抑郁引起的痛覺不敏感。所以，杏仁核活動異常增加是抑郁引起痛覺異常的重要原因。這為臨床上探尋求索抑郁與疼痛共病的機制提供了重要證據(jù)。參考文獻[1]BarKJ,TerhaarJ,BoettgerMK,etal.Pseudohypoalge-siaontheskin:anovelviewontheparadoxofpainperceptionindepression.JClinPsych-opharmacol,2018,31:103~107.[2]KundermannB,Hemmeter-SpernalJ,StrateP,etal.Painsensitivityinmajordepressionanditsrelationshiptocentralserotoninergicfunctionasreflectedbytheneuroendocrineresponsetoclomipramine.JPsychiatrRes,2018,43:1253~1261.[3]DavidsonRJ,PizzagalliD,NitschkeJB,etal.Depressi-on:perspectivesfromaffectiveneuroscience.AnnuRevPsychol,2002,53:545~574.[4]NeugebauerV,LiW,BirdGC,etal.Theamygdalaandpersistentpain.Neuroscientist,2004,10:221~234.[5]HasaneinP,MiraziN,JavanmardiK.GABAAreceptorsinthecentralnucleusofamygdala(CeA)affectonpainmodulation.BrainRes,2008,1241:36~41.[6]ShiM,WangJY,LuoF.Depressionshowsdivergenteffectsonevokedandspontaneouspainbehaviorsinrats.JPain,2018,11:219~229.[7]LangeC,IrleE.Enlargedamygdalavolumeandreduc-edhippocampalvolumeinyoungwomenwithmajordepression.PsycholMed,2004,34:1059~1064.[8]PoulterMO,DuL,ZhurovV,etal.AlteredOrganizationofGABA(A)ReceptormRNAExpressionintheDepre-ssedSuicideBrain.FrontMolNeurosci,2018,3:3.[9]GauriauC,BernardJF.Painpathwaysandparabrachialcircuitsintherat.ExpPhysiol,2002,87:251~258.[10]FoxRJ,SorensonCA.Bilaterallesionsoftheamygdalaattenuateanalgesiainducedbydiverseenvironmentalchallenges.BrainRes,1994,648:215~221.[11]HelmstetterFJ,BellgowanPS.Lesionsoftheamygdalablockconditionalhypoalgesiaonthetailflicktest.BrainRes,1993,612:253~257.[12]ManningBH,MartinWJ,MengID,etal.Therodentamygdalacontributestotheproductionofcannabinoidi-nducedantinociception.Neuroscience,2003,120:1157~1170.[13]TanimotoS,NakagawaT,YamauchiY,etal.Differentialcontributionsoft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