探索CeA在抑郁以及抑郁引起的痛觉减退中的作用,人体生理学论文

探索CeA在抑郁以及抑郁引起的痛觉减退中的作用,人体生理学论文2.UCMS抑郁模型建立与糖水偏好测定大鼠UCMS抑郁模型的建立方式方法为：以2周为一个周期，各种应激以伪随机的方式给予。应激包括22h和40h的水剥夺；20h和22h的食物剥夺；1h的空瓶应激(在断水40h后立即给予空瓶)；1次3h的限制饮食(在断食20h后给予两小片食物)；8h和16h的斜笼子(45度)；7h和8h的频闪光；2次16h的群养(8只老鼠1个笼子)；2次16h的持续照明；2次5h的白噪音(75dB)；2次16h的气味应激；2次30min的热房间以及2次30min的冷房间。抑郁大鼠接受持续连续6周的应激，抑郁水平通过糖水偏好测试测定。糖水测试在动物应激前(基线水平)以及应激经过中每周测试一次。实验前进行糖水测试的训练，给予动物1瓶水和1瓶糖水(1%蔗糖溶液)，24h后，糖水和水瓶左右交换，再给予24h。让动物习惯分辨糖水和水。然后，进行正式的糖水基线的测试，断水断食22h后，同时给予动物1瓶水和1瓶糖水，让动物自由饮用1h。通过称量测试前后糖水和水的重量，计算大鼠在1h内饮用糖水和水的重量，再根据以下公式计算大鼠糖水偏好值：糖水偏好=糖水的饮用量/(糖水的饮用量+水的饮用量)100%。3.辐射热痛阈测定辐射热通过1个100瓦的灯泡给予，光线经聚焦后由直径4mm的小孔投射出来，透过1mm厚的有机玻璃板垂直照射大鼠后肢足底，动物出现回避行为后手动关闭辐射热灯。抬脚潜伏期是指每次开场给予足底热刺激直到大鼠抬脚之间的时间间隔。设定最大结束时间为22s，以防止组织损伤。调整照射强度使得正常大鼠的抬脚潜伏期为10s左右。每只大鼠接受5次足底热刺激，同1只大鼠两次热辐射刺激之间至少间隔5min，取后4次热辐射刺激的缩脚阈值进行平均用于统计学检验。4.埋管手术及脑内微量注射1%戊巴比妥钠50mg/kg腹腔注射麻醉大鼠。不锈钢套管(30gauge)通过立体定位系统埋入CeA，CeA脑区的定位为前囟后2.8mm，旁开4.0mm，距离颅骨外表深7.5mm。引导套管用3个螺丝以及牙科水泥固定于颅骨。直到注射药物前每个引导套管用1个消毒的套管芯使之保持封闭。大鼠休息7d后进行正式实验。微量注射针通过引导套管直到最底端低于引导套管1mm。微量进样器连接一个内含空气泡的聚乙烯导管，监测皮层内给药。将muscimol(购于Tocris公司,产自Ellisville)微量注射到双侧CeA(每侧0.5g/0.5l，溶于生理盐水)，此剂量的muscimol能够有效地抑制CeA的活动。对照组大鼠接受一样体积的生理盐水。注射经过持续1min，之后注射针在套管中停留1min，使得针尖处的药物最大限度扩散。5.组织学定位实验结束后，在大鼠CeA内注射1%的滂胺天蓝0.5l，灌流取脑，冰冻切片(50m厚)。切片用HE染色。根据图谱在显微镜下鉴定微量注射点位置,定位不准确者不列入统计。注射位点的组织学定位〔见图2〕。6.统计学方式方法应用Prism5.0统计软件包分析数据和作图，数据以均数标准误(xSEM)表示。数据包含两个或者三个因素的情况下采用多因素方差分析，Bonferroni作为多重比拟的事后检验方式方法。以P0.05为差异有统计学意义。结果1．UCMS抑郁模型的建立以及抑郁引起的痛觉减退在基线水平上，即应激处理之前，控制组与UCMS组的体重和糖水偏好差异均无统计学意义(P0.05)。经过6周应激后，UCMS组与控制组相比体重显着降低(P0.001，见图3A)，两组在第3～6周差异均有统计学意义(P0.001)。UCMS组糖水偏好值也显着降低(P0.001)，两组在第5、6周差异存在统计学意义(P0.001)，表示清楚UCMS抑郁模型成功建立。另外，两组大鼠在应激处理之前辐射热痛阈差异无统计学意义，但经过6周应激后，UCMS组痛阈显着增加(P0.001)，提示抑郁状态下大鼠对热诱发痛的敏感性降低(见图3B)。2．双侧CeA注射muscimol后的糖水测试与辐射热痛阈结果对于控制组来讲，双侧CeA内注射GABAA受体冲动剂muscimol与注射生理盐水相比，糖水偏好差异无统计学意义(P0.05)；而UCMS组注射muscimol后糖水偏好显着增加(P0.05)，表示清楚抑制CeA的活动能够缓解抑郁异常感觉和状态(见图4A)。另外，双侧CeA内注射muscimol后控制组辐射热抬脚潜伏期显着增加(P0.001)，而UCMS组抬脚潜伏期则显着降低(P0.05)，恢复到正常水平，与控制/盐水组没有显着差异(P0.05，见图4B)。讨论本研究发现向UCMS抑郁造模后的大鼠CeA内注射muscimol抑制CeA的活动能够缓解抑郁水平以及抑郁产生的痛觉减退。在本研究中笔者采用了大鼠的UCMS抑郁模型模拟临床抑郁患者。该模型由一系列慢性的不确定预期的温和应激组成，模拟人类日常生活中碰到的各种应激。经过6周的应激处理，UCMS组大鼠与控制组相比体重显着降低，糖水偏好下降，抑郁模型成功建立。同时笔者发现UCMS组大鼠的辐射热诱发痛阈显着增加，这一结果再次验证了本次研究之前的结论，即抑郁会降低个体对诱发痛的敏感性。抑郁状态会伴随杏仁核在构造和功能上都发生改变。抑郁患者杏仁核的体积增大，在清醒和睡眠状态下杏仁核局部脑血流量增加，并且抗抑郁治疗能够降低杏仁核的活动。杏仁核活动异常增加可能与GABA受体功能降低有关，有研究发现自杀的抑郁患者杏仁核内GABAA受体的mRNA表示出降低。所以在本研究中向UCMS抑郁样大鼠杏仁核内注射GABAA受体冲动剂抑制杏仁核的活动使糖水偏好增加，缓解了大鼠的抑郁异常感觉和状态。杏仁核是疼痛下行调控的重要构造，介入情绪对疼痛的调控。杏仁核是杏仁核的主要输出核团，它接收基底外侧杏仁核传入的与情绪有关的信息，并将其与脊髓-臂旁-杏仁核上传的伤害性信息进行整合。由杏仁核下行投射到中脑导水管周围灰质〔Periaqueductalgray,PAG〕经过延髓头端腹内侧区〔Rostralventromedialmedulla,RVM〕RVM作用于脊髓的疼痛下行抑制通路是情绪镇痛的重要途径。抑郁状态下个体对诱发痛敏感性降低可能是杏仁核活动异常增加，疼痛下行抑制途径过度激活所致。所以本研究中向CeA内注射muscimol可能使疼痛下行抑制降低，进而减轻了抑郁引起的诱发痛不敏感。另外，本研究发现向正常大鼠CeA内注射muscimol使辐射热抬脚潜伏期显着增加。前人的研究发现损毁杏仁核后固然应激镇痛消失，但并不影响甩尾测试的基线值。也有研究发现损毁或抑制CeA的活动只影响疼痛的情绪维度，对感觉维度没有影响。在本研究中，笔者采用的是相对较高的剂量(500ng)，有文献报道高剂量(200ng)的muscimol有镇静作用，可能会影响运动功能。与甩尾测试相比，抬脚反响更多依靠于很多肌群的协调工作，所以本研究中抬脚潜伏期增加可能与高剂量muscimol的镇静作用有关。综上所述，UCMS抑郁样大鼠杏仁核内注射muscimol抑制杏仁核活动能够缓解抑郁水平以及抑郁引起的痛觉不敏感。所以，杏仁核活动异常增加是抑郁引起痛觉异常的重要原因。这为临床上探寻求索抑郁与疼痛共病的机制提供了重要证据。参考文献[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.Differentialcontributionsofthebasolateralandcentralnucleioftheamygdalainthenegativeaffectivecomponentofchem-icalsomaticandvisceralpainsinrats.EurJNeurosci,2003,18:2343~2350.[14]EnnaSJ,McCarsonKE.TheroleofGABAinthemediationandperceptionofpain.AdvPharmacol,2006,54:1~27.[15]GilbertAK,Frankli