陳強(qiáng) 章正祥 戚觀樹 周會霞 邵敏峰 黃春華
不安腿綜合征(restless legs syndrome,RLS),是一種常見的睡眠障礙疾病,以靜息狀態(tài)下雙下肢感覺異常和強(qiáng)烈的活動愿望為主,嚴(yán)重影響睡眠和生活質(zhì)量。其發(fā)病機(jī)制尚不明確,目前研究發(fā)現(xiàn)多巴胺機(jī)制功能障礙是RLS的重要原因[1]。臨床上用DRD2/DRD3受體激動劑可有效控制RLS癥狀。脊髓通過多巴胺來調(diào)節(jié)運(yùn)動和感覺傳導(dǎo),下丘腦A11核團(tuán)是脊髓灰質(zhì)中下行多巴胺通路的主要來源[2]。臨床上通過提高5-HT生物利用度來治療抑郁的同時(shí),會引起或加重患者的RLS發(fā)作[3],并發(fā)現(xiàn)激活5HT1B/1D受體可使運(yùn)動活性提高[4]。本研究通過毀損下丘腦A11區(qū)多巴胺神經(jīng)元制備RLS大鼠模型,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索多巴胺D2受體與5HT1B受體是否共同參與RLS的調(diào)控。
1.1 組織來源 SPF級雄性SD大鼠15只,250~350g。由浙江中醫(yī)藥大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)中心提供,上海西普爾-必凱實(shí)驗(yàn)動物有限公司生產(chǎn)。根據(jù)體重隨機(jī)分成3組,模型組(n=6)、假手術(shù)組(n=6)、空白組(n=3)。麻醉后以前囟為定位標(biāo)志,對右側(cè)A11進(jìn)行定位鉆孔(前囟尾側(cè)3.0mm,腹側(cè)8.1mm,矢狀縫右側(cè)0.5mm)。進(jìn)針后毀損組注射4μl 0.2% 6-OHDA(含0.1%抗壞血酸),假手術(shù)組注射4μl 0.1%抗壞血酸生理鹽水,空白組不進(jìn)行任何處理。各組在第8天錄制6h行為學(xué)視頻后,通過心臟灌注生理鹽水和4%多聚甲醛磷酸緩沖液,取大鼠腦組織,在4℃的4%多聚甲醛磷酸緩沖液中再固定12~24h,然后用4℃30%蔗糖-PBS液脫水72h,于液氮中速凍10~15s左右,存于-80℃冰箱。
1.2 主要試劑 兔抗大鼠D2多克隆抗體(324393),Calbiochem;山羊源5-HT1B受體抗體(Sc-32545),Santa Cruz;Cy3標(biāo)記的山羊抗兔IgG(H+L)(WDA0516),F(xiàn)itc標(biāo)記的驢抗山羊IgG(H+L)(WD-RAG001),由達(dá)文生物有限公司進(jìn)口美國杰克遜公司后提供;DAPI Fluoromount-G(0100-20),SouthernBiotech。
1.3 儀器 冰凍切片機(jī)(HM 550),德國美康儀器設(shè)備有限公司;激光共聚焦熒光顯微鏡(SP8),徠卡。
1.4 免疫熒光 (1)切片制備:根據(jù)《大鼠腦立體定位圖譜》(第6版)對中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)(PAG)進(jìn)行定位。每組各隨機(jī)抽取1個(gè),在-20℃的恒溫箱中連續(xù)切片,PAG切片厚度為20μm,每個(gè)樣本取1張切片,收集于0.01M PBS液中,于4℃保存。(2)免疫熒光雙染漂片法:腦片收集于0.01M PBS液中,在搖床上漂洗10min;將腦片轉(zhuǎn)移至盛有0.01M PBS液的96孔板中,吸去PBS液后加入免疫染色封閉液,置于37℃水浴箱封閉1.5h;吸去封閉液后,加入兔源多巴胺D2受體一抗(稀釋度為1:500),置于4℃冰箱孵育過夜;置于37℃水浴箱復(fù)溫1h;PBS液搖床漂洗10min,共4次;吸去PBS液,加入1∶100 Goat anti-rabbit IgG(H+L)Cy3,置于37℃水浴箱孵育2h,此步后續(xù)操作均應(yīng)注意避光;PBS液搖床漂洗10min,共4次;吸去PBS液,加入山羊源5-HT受體一抗(稀釋度為1∶50),置于4℃冰箱孵育過夜;置于37℃水浴箱復(fù)溫1h;PBS液搖床漂洗10min,共4次;吸去PBS液,加入1∶50 Donkey anti-Goat IgG(H+L)Fitc,置于37℃水浴箱孵育2h;PBS液搖床漂洗10min,共4次;將腦片裱于載玻片上,室溫下待腦片表面液體陰干后,滴加少量含DAPI的封片劑,蓋上蓋玻片。(3)圖片分析:激光共聚焦熒光顯微鏡拍片,每張玻片輸出四個(gè)圖片,Cy3標(biāo)記的二抗結(jié)合DRD2,顯示為紅色。Fitc標(biāo)記的二抗結(jié)合的5HT1BR,顯示為綠色。DAPI染色細(xì)胞核,為藍(lán)色。同一個(gè)細(xì)胞共同表達(dá)DRD2和5HT1BR,混合顯示為棕黃色。
免疫熒光雙染結(jié)果顯示PAG同時(shí)存在多巴胺D2受體、5HT1B受體,共存于同一細(xì)胞,見圖1-6。
圖1-1 模型組-PAG 5HT1BR(×100);圖1-2模型組-PAG DRD2(×100)圖1-3模型組-PAG DAPI(×100);圖1-4模型組-PAG 合并(×100)
圖2-1 模型組-PAG右側(cè)5HT1BR(×630);圖2-2模型組-PAG右側(cè)DRD2(×630);圖2-3模型組-PAG右側(cè)DAPI(×630);圖2-4模型組-PAG右側(cè)合并(×630)
圖3-1 假手術(shù)組-PAG5HT1BR(×100);圖3-2假手術(shù)組-PAG DRD2(×100);圖3-3假手術(shù)組-PAG DAPI(×100);圖3-4假手術(shù)組-PAG 合并(×100)
圖3-1 假手術(shù)組-PAG5HT1BR(×100);圖3-2假手術(shù)組-PAG DRD2(×100);圖3-3假手術(shù)組-PAG DAPI(×100);圖3-4假手術(shù)組-PAG 合并(×100)
圖5-1 空白組-PAG 5HT1BR(×100);圖5-2空白組-PAG DRD2(×100);圖5-3空白組-PAG DAPI(×100);圖5-4空白組-PAG 合并(×100)
圖6-1 空白組-PAG右側(cè)5HT1BR(×630);圖6-2空白組-PAG右側(cè)DRD2(×630);圖6-3空白組-PAG右側(cè)DAPI(×630);圖6-4空白組-PAG右側(cè) 合并(×630)
3.1 多巴胺受體在RLS中的核心作用 多巴胺受體有多種類型,其中多巴胺D2受體(DRD2)、多巴胺D3受體(DRD3)和RLS關(guān)系最密切。A11神經(jīng)元的激活降低了對有害刺激的行為反應(yīng),這種作用是由D2型受體介導(dǎo)的[5]。目前普遍認(rèn)為RLS患者的主要病理機(jī)制為低活性多巴胺能神經(jīng)傳遞,對脊髓背角抗傷害行為反應(yīng)抑制減弱。臨床實(shí)踐中已得到證實(shí),大部分患者對多巴胺能治療有效,服用多巴胺能拮抗劑癥狀惡化[6],多巴胺能藥物治療RLS癥狀的短期改善由D2和D3受體介導(dǎo)[7]。對RLS患者進(jìn)行PET檢查發(fā)現(xiàn)中腦邊緣的DRD2明顯減少[8]。
3.2 5HT受體對RLS的影響 5HT通過不同的受體亞型起作用,對背角的傷害性傳播發(fā)揮復(fù)雜的調(diào)節(jié)作用。其中5-HT1受體的激活產(chǎn)生抗傷害感受作用,5-HT 1B/1D受體減少單突觸和多突觸反射途徑中的感覺傳播[9]。背角的5HT來源于延髓頭端腹內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)(RVMM)的神經(jīng)元,而RVMM神經(jīng)元主要接受PAG的5-HT神經(jīng)元投射[5]。通過激活多巴胺D2樣受體可增加5-HT神經(jīng)元的活性,這不僅發(fā)生在中縫背核中,還可能存在于PAG[10]。有研究[11]發(fā)現(xiàn)不僅腹側(cè)中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)的多巴胺能神經(jīng)元在促進(jìn)覺醒中發(fā)揮著重要作用,使用5-HT1B受體激動劑也能促進(jìn)覺醒。Mccreary等[4]通過動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)5-HT 1B/1D受體拮抗劑可以通過拮抗在紋狀體和/或邊緣區(qū)域中的5-HT 1B/1D,導(dǎo)致DA釋放增強(qiáng),活動減少。Shioda等[12]用5-HT1A受體激動劑坦度螺酮成功改善RLS患者的癥狀,可能是因?yàn)?-HT1A受體激動劑間接增加腦內(nèi)多巴胺濃度[13]從而起到治療作用。
綜上所述,五羥色胺能神經(jīng)系統(tǒng)與多巴胺能神經(jīng)系統(tǒng)關(guān)系密切,共同調(diào)節(jié)不安腿綜合征的癥狀。本研究發(fā)現(xiàn)PAG共同表達(dá)多巴胺D2受體與5HT1B受體,兩者可能通過協(xié)同控制多巴胺能神經(jīng)傳遞來調(diào)控RLS,但尚需實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。