论文部分内容阅读
目的:本研究通过在啮齿类动物中施用烟碱样受体(n ACh R)拮抗剂或停止慢性尼古丁暴露引起戒断反应,建立动物焦虑模型。研究利用不同特点的模型如尼古丁皮下植入泵给药模型,动物腹腔注射模型,尼古丁饮用水给药模型及相应的行为学方式,如经典自发活动和高架十字实验,验证最稳定的动物焦虑模型,并研究焦虑相关的主要脑区及神经元类型。由于尼古丁可诱发人类以及实验动物的成瘾,正如配体门控离子通道超家族的其他成员一样,烟碱型乙酰胆碱受体(n ACh Rs)由五个跨膜亚基组成,[3H]-尼古丁具有高亲和力结合位点的部位,其中二氢-β-红氨酸氢溴酸盐(a4b2)组合最多。通过使用相对非特异性非竞争性烟碱型乙酰胆碱受体(n ACh R)拮抗剂美卡拉明(Mecamylamine),引起尼古丁戒断的躯体和情感症状,而竞争性烟碱型乙酰胆碱受体(n ACh R)拮抗剂二氢-β-红氨酸氢溴酸盐(DHβE)只引起了尼古丁戒断的情感征象。有研究显示动物的戒断焦虑与杏仁核或者基底外侧杏仁核(BLA)有密切关系,杏仁核整合并处理与奖励和情感有关的传入信息,内在的杏仁核和基底外侧杏仁核(BLA)调节性神经回路的破坏通常是由于局部γ-氨基丁酸(GABA)能回路和主要谷氨酸能输出神经元的分子改变引起的功能异常的神经可塑性引起的。这些杏仁核的伏隔核,前额叶皮层和中枢核及其与中脑的相关联系都与阿片类药物和其他急性药物的滥用,积极的增强或奖励作用有关。直到最近,杏仁核功能的经典理论已经将杏仁体的基底外侧杏仁核(BLA)和杏仁体的中央核(Ce A)分别作为感觉输入核和输出核,在杏仁核内回路中,基底外侧杏仁核(BLA)是情绪学习的关键领域并控制杏仁体的中央核(Ce A),其通过投射到下丘脑和脑干来参与行为反应的拟定。据推测,避免戒断的情感成分在维持对包括尼古丁在内的滥用药物的依赖性方面可能比戒断的躯体方面更重要,基底外侧杏仁核(BLA)可能是介导戒断焦虑的核心脑区。通过在光线,85分贝声音条件刺激下,食物奖赏实验中食物量变化验证C57BL/6J小鼠注射药物美卡拉明引起的尼古丁戒断焦虑状态,食物获得量的逐渐减少是否与脑区基底外侧杏仁核(BLA)有关。根据百会通督调神,头气街作用,电针治疗吸烟成瘾戒断焦虑症状的临床经验,首先通过病毒示踪方法注射百会穴,探究从百会穴到相关脑区的神经通路,确定电针百会穴的起效脑区是基底外侧杏仁核(BLA)。建立尼古丁饮水实验模型比较空白组,尼古丁成瘾组,戒断组,电针组小鼠的焦虑行为指标差异及不同组脑区c-Fos差异,说明焦虑的相关脑区及电针是否通过调控该脑区起作用。方法:实验一通过构建C57BL/6J皮下植入尼古丁缓释泵戒断模型,按照18mg/kg/d(碱基计算,PH=7.2-7.4)连续14天,在第9,12天按照电脑产生的数字表随机分组,一组给予腹腔注射生理盐水,一组给予美卡拉明溶液,后交叉给药,行自发活动和高架十字实验;在第14天,分组给药和第12天的相同,给药后每只1.5小时后取脑,染c-Fos;染色c-Fos和神经递质谷氨酸(glutamate)及c-Fos和γ-氨基丁酸(GABA),判断动物脑区基底外侧杏仁核(BLA)神经元的类型以抑制性神经元为主,还是兴奋性神经元为主。实验二首先使用了已经在双侧基底外侧杏仁核(BLA)注射r AAV-Ca MKIIa-h M4D(Gi)-m Cherry-WPRE-h GH poly A的C57BL/6J小鼠,4周后,建立腹腔注射模型,1mg/ml(碱基量)PH=7.2-7.4,每天两次,连续14天给药,并训练小鼠获得稳定的食物量,作为基线。按照电脑产生的随机数字表,分为两组小鼠,分别给予腹腔注射氯氮平的衍生物Clozapine N-oxide(CNO)或者生理盐水,10分钟后均注射美卡拉明溶液,行食物奖赏实验30分钟,在光线,声音刺激条件下观察食物获得量变化。实验三将伪狂犬病毒(PRV)注射到C57BL/6J小鼠百会穴,在120h进行灌流取脑,通过免疫荧光法观察PRV表达情况。实验四构建尼古丁饮水实验中,按照电脑产生的随机数字表分为:空白组(2%糖精钠溶液组),成瘾组(尼古丁溶液组),戒断组(2%糖精钠溶液组),电针组,给予2/15Hz,30分钟,每天一次,连续三天,电针百会,印堂穴,通过比较不同组动物的行为学实验,自发活动和高架十字实验中焦虑指标中央区进入次数,中央区停留时间,总路程,开臂进入次数,开臂进入次数百分比,开臂停留时间等;对五组小鼠取血,取脑,检测血浆CORT,染c-Fos,通过比较不同组CORT,c-Fos密度值,验证电针对戒断焦虑小鼠的抗焦虑作用。结果:实验一(1)皮下尼古丁植入泵模型中,在进入中央区次数、中央区停留时间、中央区运动总路程方面,盐水组和美卡拉明组均无统计学差异(P>0.05);在开臂进入次数,开臂进入时间、运动总路程方面,两组均无统计学差异(P>0.05)。(2)皮下尼古丁植入泵模型中,c-Fos染色结果:戒断组室旁丘脑核(PVA)及基底外侧杏仁核(BLA)脑区c-Fos密度值明显高于盐水组,分别经配对t检验进行比较,n=6,t=3.185,df=5,*P=0.024;n=6,t=3.790,df=5,#P=0.013。(3)皮下尼古丁植入泵模型中,生理盐水组c-Fos与GABA,c-Fos与Glutamate染色图,GABA/c-Fos比例与Glutamate/c-Fos比例无明显差异(t=-1.467,df=5,GABA/c-Fos vs Glutamate/c-Fos:P=0.202,配对t检验);美卡拉明组c-Fos与GABA,c-Fos与Glutamate染色图,GABA/c-Fos比例与Glutamate/c-Fos比例无明显差异(t=0.996,df=5,GABA/c-Fos vs Glutamate/c-Fos:P=0.365,配对t检验)。实验二(1)在尼古丁溶液腹腔注射模型中,盐水组、美卡拉明组的中央区进入次数,中央区停留时间,总路程无统计学差异(P>0.05)。(2)尼古丁溶液腹腔注射模型中,在条件(声音,光线刺激)下,盐水组和CNO组的C57BL/6J小鼠,注射美卡拉明溶液后获得食物量,随时间变化,食物数量逐渐减少;重复测量方差分析,经Mauchly’s球形假设检验,P=0.128,服从球形假设检验,以主体内效应检验,时间因子Greenhouse-Geisser F=59.009,****P=0.000,有显著性差异;时间和组别效应,Greenhouse-Geisser F=0.476,P=0.752,交互效应无明显统计学差异。实验三伪狂犬病毒示踪神经元在5日后主要表达在小鼠基底外侧杏仁核(BLA),杏仁核中央核(Ce A)。实验四(1)尼古丁溶液饮水模型的自发活动实验中,提示不同组别的中央区进入次数有统计学差异(P<0.05),电针组与戒断组相比,**P=0.002;不同组别的中央区停留时间有统计学差异(P<0.05);电针组与戒断组相比,***P=0.001;总路程提示不同组别的中央区进入总路程未见统计学差异。高架十字实验中,不同组别的开臂进入次数有统计学差异(P<0.05),戒断组与电针组相比,***P=0.001;不同组开臂进入次数百分比显示不符合正态分布,使用Kruskal-Wallis test,分析结果显示***P=0.001,提示不同组别的开臂进入次数百分比有明显差异,电针组与戒断组相比,**P=0.006;开臂进入时间显示符合正态分布,F=1.594,P=0.222,方差齐性,采用单因素方差分析,分析结果显示F=2.996,P=0.057;电针组与戒断组相比,**P=0.009。(2)尼古丁溶液饮水模型中,戒断组CORT与空白组相比,**P=0.006;戒断组的血清CORT与成瘾组相比,*P=0.013;电针组与戒断组相比,#P=0.022,差异有统计学意义。(3)空白组,成瘾组,戒断组和电针组小鼠脑区c-Fos染色结果,F=0.567,P=0.643,方差齐性,采用单因素方差分析,分析结果显示F=5.985,**P=0.004,提示不同组别c-Fos intensity level有明显统计学差异(P<0.05)。戒断组与空白组相比,***P=0.001,戒断组与成瘾组相比,**P=0.003,电针组与戒断组相比,##P=0.004。结论:结合以上结果证明:电针百会印堂穴可能通过调节大脑的基底外侧杏仁核(BLA)神经信号对尼古丁饮水实验构建的戒断焦虑模型小鼠有明显的控制作用。