电针联合运动训练对抑郁症模型大鼠海马IGF-1、BDNF表达的影响

2019.11.14 10:34
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  电针联合运动训练对抑郁症模型大鼠海马IGF-1、BDNF表达的影响

  王飞飞 王金辉 安晶红 袁国明 郝潇蕾 张一

  【摘要】目的探讨电针联合运动训练对抑郁症大鼠海马IGF-1、BDNF表达的影响。方法将32只SD大鼠随机分为4组,每组8只。空白组(A组)仅进行正常饲养,其它各组均采用慢性应激的方法建立SD大鼠抑郁模型,模型组(B组)造模后进行正常饲养,电针组(C组)在外界刺激下进行运动锻炼;电针联合运动训练组(D组)在运动训练基础上给予电针干预。观察造模前及造模后第7d、21 d大鼠行为学变化,采用RT-PCR法和Western Blot法检测大鼠海马IGF-1、BDNF mRNA及蛋白的表达。结果造模后第7d、第21 d,各组大鼠的水平运动、垂直运动均较应激前显著下降(P<0.05);造模后第21 d,C组及D组水平运动、垂直运动均显著高于B组(P<0.05),其中D组水平运动、垂直运动显著高于C组(P<0.05)。B组大鼠海马BDNF mRNA及蛋白表达水平较A组显著下降( P<0.05);IGF-1 mRNA及蛋白表达水平较A组显著上升(P<0.05);C组和D组大鼠海马BDNF mRNA及蛋白表达水平较B组显著升高(P<0.05),IGF-1 mRNA及蛋白表达水平较B组显著下降(P<0.05),其中D组大鼠海马BDNF mRNA及蛋白表达水平显著高于C组,IGF-1 mRNA及蛋白表达水平显著低于C组(P<0.05)。结论 电针联合运动训练能够对抑郁症大鼠具有较好治疗作用,其机制可能与上调海马区BDNF表达、下调IGF-1表达有关。

  【关键词】抑郁症;大鼠模型;电针;运动训练;脑源性神经营养因子;胰岛素样生长因子一1

  【中医分类号】R749.4+1 【文献标识码】A 【文章编号】1673-2952( 2018) 05-0834-04

  Influence of Electroacupuncture Combined with Exercise Training on IGF-1 and BDNF Expressions of Rat Hippocampus with Depression Model WANG Feifei, WANGJinhu.i, AN Jinghong, et al. Harbin First Hospital, Harbin 150001, China

  [ Keywords ] Depression; Rat model; Electroacupuncture; Dynamic training; Brain derived neurotrophic factor;Insulin-like growth factor-l

  抑郁症是临床常见的精神类疾病,对患者及家庭正常生活带来严重影响。针灸治疗抑郁症具有疗效,近年来不断有研究表明运动训练等非药物疗法能够改善抑郁症患者的社会功能和生活治疗,对抑郁症亦有一定治疗作用[2-4]。因此,本研究采用电针联合运动训练对慢性刺激造成的抑郁症模型大鼠进行治疗,初步探讨其治疗抑郁症的可能机制,具体结果报道如下。

  1材料与方法

  1.1 实验动物

  SD大鼠32只,SPF级,雄性,体质量0.18~0.22kg,购自河南省实验动物中心,大鼠购回后进行适应性喂养3d,控制温度为22℃,湿度为60%左右。

  1.2 实验试剂

  BCA蛋白定量检测试剂盒购自北京康为世纪生物科技有限公司;抗鼠脑源性神经营养因子( Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、胰岛素样生长因子一1(Insulin-like growth factor 1,IGF-1)一抗、兔抗鼠IgM二抗均购自北京博奥森生物技术有限公司;ECL显色试剂购自上海碧云天生物技术有限公司;TRIZOL购自美国Invitrogen公司;miScript ReverseTranscription Kit、SYBR Premix EX Taq均购自日本TAKARA公司;引物均有上海生工生物工程有限公司设计合成。

  1.3 动物模型建立及分组

  将32只SD大鼠随机分为空白组(A组)、模型组(B组)、电针组(C组)、电针联合运动训练组(D组)4组,每组8只。A组在整个实验过程中进行常规喂养;其它3组大鼠接受21天不同的慢性温和刺激,包括电刺激足底、冷水游泳、禁水24 h、禁食24 h、夹住尾巴3 min、束缚3h、颠倒昼夜7种,每天随机采用1种,每种刺激使用3次。

  1.4 干预治疗

  B组大鼠除接受刺激外未接受任何干预治疗;C组大鼠在应激第ld开始每天接受1次电针干预治疗,参考中华针灸学会针灸分会制定的《常用动物输穴图谱》选取大鼠的百会、太冲两个穴位,采用0.30mm×25 mm的华佗牌针进行针刺,刺人约0.5寸后接人上海华谊医用仪器厂生产的电针治疗仪,电压设为6V,频率为2 Hz,以穴位周围肌肉发生轻微抽动作为适度参考,持续留针25 min,连续接受21 d针刺治疗;D组大鼠在电针治疗基础上采用滚桶式网状训练b1;所有应激均在每天治疗完成后进行。

  1.5 观察指标

  ①行为学改变:观察记录各组大鼠造模前、造模后7d、14 d、21 d行为学的变化,包括水平运动和垂直运动,具体方法为将大鼠放人箱底,记录3min内动物穿越箱底的总块数为水平运动得分,直立次数为垂直运动得分。②大鼠海马IGF-1、BDNFmRNA表达:采用TRIZOL法提取海马组织RNA,将RNA逆转录为cDNA,然后采用SYBR荧光定量PCR法检测IGF-1、BDNF mRNA的表达,以口-action为内参基因,采用2一△△Ct法计算mRNA相对表达量。③大鼠海马IGF-1、BDNF蛋白表达:采用Westem blot法进行蛋白检测,通过Image J软件对蛋白条带进行灰度分析,以目的蛋白与内参条带灰度值的比值表示蛋白相对表达量。

  1.6 统计分析

  采用SPSS17.0软件对数据进行统计处理,计量资料以x+s表示,多组间比较采用one-way ANOVA分析,组间两两比较采用LSD法,各组均以P< 0.05为差异有统计学意义。

  2结果

  2.1 电针联合运动训练对抑郁症模型大鼠水平、垂直运动的影响

  造模后第7d、第14 d,各组大鼠的水平运动、垂直运动均较应激前显著下降(P<0.05);造模后第2l d,C组及D组水平运动、垂直运动均显著高于B组(P<0.05),其中D组水平运动、垂直运动显著高于C组(P<0.05)。

  2.2电针联合运动训练对抑郁症模型大鼠海马IGF-1、BDNF mRNA水平的影响

  B组大鼠海马BDNF mRNA较A组显著下降(P< 0.05),IGF-1 mRNA较A组显著上升(JP<0.05);

  B组大鼠海马BDNF mRNA较A组显著下降(P< 0.05),IGF-1 mRNA较A组显著上升(JP<0.05.png

  注:与应激前比较,ap< 0.05;与A组比较,P<0.05;与B组比较,。P< 0.05;与(:组比较,“P<0.05

  C组和D组大鼠海马BDNF mRNA较B组显著升高(P<0.05),IGF-1 mRNA较B组显著下降(P<0.05)其中D组大鼠IGF-1、BDNF mRNA与C组比较,组间差异均有统计学意义(P<0.05)。

  表2各组大鼠海马组织IGF-1、BDNFmRNA水平比较(孑±s)

  各组大鼠海马组织IGF-1、BDNFmRNA水平比较(孑±s).png

  注:与A组比较,aJp<0.05;与B组比较,hP< 0.05;与C组比较,Jp< 0.05

  2.3 电针联合运动训练对抑郁症模型大鼠海马IGF-1、BDNF蛋白水平的影响

  B组大鼠海马IGF-1蛋白水平显著高于A组(P<0.05),BDNF蛋白水平显著低于A组(P<0.05);C组及D组IGF-1较B组显著上升,BDNF较B组显著下降(P<0.05),且D组各指标表现尤为明显(P<0.05)。

  表3各组大鼠海马组织IGF-1、BDNF蛋白表达水平比较(互

  各组大鼠海马组织IGF-1、BDNF蛋白表达水平比较(互.png

  注:与A组比较,aP<0.05;与B组比较,hP< 0.05:与C组比较,P<0.0-5

  3讨论

  BDNF分布于脑部海马、杏仁核、纹状体和皮质区的碱性蛋白质多肽,临床研究显示BDNF能够与高亲和力的络氨酸激酶受体B发生相互作用,促进5-HT等单胺类神经递质的合成和神经元的再生,参与中枢系统睡眠、精神活动、情绪反应等生物反应。IGF-1是与胰岛素结构相似且具有生长调节作用的细胞因子,主要由肝脏合成分泌,能够与IGF-1受体结合,参与神经信号的转导,有研究表明抑郁症患者血浆中IGF-1的浓度较健康对照组明显增多,与抑郁症严重程度具有明显正相关,其浓度下降可作为抑郁障碍预后良好的参考指标,在抑郁症临床诊治中具有重要意义旧。

  本研究结果显示,长期慢性应激刺激能够下调抑郁症大鼠模型海马区BDNF的表达,同时上调IGF-1的表达,与以往研究观点类似,进一步证实BDNF和IGF-1均与抑郁症的发展进程具有密切相关性。陈睿等,1研究表明电针治疗能够改善抑郁症大鼠模型行为学能力,提高海马区环磷酰胺效应元件结合蛋白( CREB)的表达,而CREB可诱导BDNF的分泌,进而促进神经元再生。运动训练是近年来开始应用于抑郁症治疗的方案,俞嘉玲等lioi研究表明自主运动能够上调齿状回区WNT4、BDNF的mRNA及蛋白的表达,促进海马区的细胞增殖进而使神经元增多,对大脑产生调控作用。但是目前,尚未有运动训练与电针联合治疗抑郁症的相关报道,本研究将两种非药物治疗方法联用,结果显示抑郁症模型大鼠在接受治疗后水平活动和垂直活动均较模型组明显改善,且治疗后海马BDNF水平明显高于模型组,IGF-1水平低于模型组,其中运动训练联合电针治疗组患者各指标改善程度均优于单独电针组,但仍与空白组具有一定差异,再次表明运动锻炼能够上调海马区BDNF的表达促进神经元再生,与电针疗法联合具有较好的抗抑郁作用。

  综上所述,采用电针联合运动训练治疗抑郁症大鼠较单纯电针治疗更为有效,上调大鼠海马组织中BDNF表达,下调IGF-1表达可能是其发挥抗抑郁作用的机制之一。但本研究目前初步停留在大鼠模型的疗效分析,后期有待进一步进行临床验证,以期为抑郁症的临床治疗提供新的思路。

  参考文献

  1.杨敏,康洪钧,戴晓畅。抑郁症的发病机制与治疗进展。四川生理科学杂志,2015;37 (3): 233-235

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  3.徐国庆,苗广宇。电针治疗老年脑卒中后抑郁症疗效观察。中国疗养医学,2015;24 (4): 384-386

  4.王秀华,高颖。运动干预对抑郁症患者生活质量和临床疗效的影响。中华现代护理杂志,2014; 20( 36): 4644-4645

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  6.李岩,陈俊逾,伊琦忠。抑郁症大鼠模型海马区及前额叶组织BDNF因子、Trkb蛋白表达的实验研究。中国医药导刊,2015; 17 (1): 94-95

  7. Molendijk ML, Spinhoven P,Polak M, et al.Serum BDNF con- centrations as peripheral manifestations of depression: evidence from a systematic review and meta-analyses on 179 associations ( N=9484). Moleadar Psychiatry, 2014; 19 (7): 791-800

  8.权京菊,杨舟。血清胰岛素样生长因子(IGFP1)浓度与抑郁症的相关性研究。甘肃科技,2016; 32 (20): 133-135

  9.陈睿,佘燕玲,江婷,等。电针对抑郁症大鼠模型行为学及海马ERK/CREB信号通路表达的影响。中华神经医学志,2016; 15 (9): 913-917


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