張先元 陳強 章正祥 周會霞 邵敏峰 黃春華
不安腿綜合征(RLS)是一種嚴(yán)重影響生活的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,最典型的癥狀是有強烈活動雙腿的愿望,還常伴有肢體麻木、疼痛等不適感。目前認(rèn)為脊髓多巴胺能傳遞的減少可導(dǎo)致RLS[1]。臨床上使用多巴胺能拮抗劑可使病情加重,激動多巴胺D2受體(DRD2)、多巴胺D3受體(DRD3)可改善癥狀。研究發(fā)現(xiàn)中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)(PAG)和防御行為、疼痛密切相關(guān)[2-4]。本研究旨在探索RLS大鼠模型上PAG多巴胺D2受體的變化。
1.1 組織來源 雄性SD大鼠隨機分成空白組(n=3)、假手術(shù)組(n=6)、模型組(n=6)。對右側(cè)A11進行藥物注射,第8天進行行為學(xué)錄制和腦組織取材[5]。
1.2 主要試劑 小鼠抗大鼠TH單克隆抗體(T1299),Sigma-Aldrich;兔抗大鼠D2多克隆抗體(324393),Calbiochem;山羊抗兔IgG/HRP 聚合物(PV-6001),北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;山羊抗小鼠IgG/HRP聚合物(PV-6002),北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;DAB(ZLI-9018),北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。
1.3 儀器 冰凍切片機(HM 550),德國美康儀器設(shè)備有限公司;數(shù)字切片掃描儀(Pannoramic MIDI II),3DHISTECH。
1.4 免疫組化 (1)切片制備:根據(jù)《大鼠腦立體定位圖譜》(第6版)分別對A11、中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)(PAG)進行定位。在-20℃的恒溫箱中連續(xù)切片,A11厚度為30 μm,每隔5張取1張,共6套,每套12~15張,PAG厚度40 μm,隔3張取1張,取3張切片,收集于0.01M PBS液中,于4℃保存。(2)免疫組化漂片法:吸干PBS液,3% H2O2室溫孵育15 min;PBS液搖床漂洗3 min,共3次;加入含有0.3% Triton X-100的PBST液孵育30 min;吸干PBST液,加一抗,4 ℃孵育過夜;PBS液搖床漂洗10 min,共3次;加入二抗聚合物,37℃孵育20 min;PBS液搖床漂洗10 min,共3次;DAB溶液現(xiàn)用現(xiàn)配,避光顯色5~10 min;PBS液搖床漂洗5 min,共3次;貼片,37 ℃烘干;85%、90%、95%、95%、100%、100%乙醇梯度脫水各2 min;二甲苯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各透明2 min;中性樹膠封片。A11加小鼠抗大鼠TH單克隆抗體(1∶2000)和山羊抗小鼠IgG/HRP聚合物,PAG加兔抗大鼠D2多克隆抗體(1∶4000)和山羊抗兔IgG/HRP 聚合物。
1.5 圖片分析 (1)每只大鼠取第一和第四套A11切片進行染色。所有A11切片在同一物鏡(×4)下用顯微成像系統(tǒng)進行照片采集。剔除只含黑質(zhì)、A13等部位的切片,每套最終取6張含A11部位的切片(以mt、fr及第三腦室等為參考標(biāo)志),人工計數(shù)A11部位表達TH多巴胺神經(jīng)元的數(shù)目,并分左右進行統(tǒng)計。(2)利用數(shù)字切片掃描儀對組織切片進行數(shù)字化掃描,以《大鼠腦立體定位圖譜》第6版為參考,對導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)外側(cè)(LPAG)放大40倍后選取一張圖像進行分析。人工計數(shù)多巴胺D2受體陽性表達的細(xì)胞數(shù)量,并分左右進行統(tǒng)計。單側(cè)A11多巴胺神經(jīng)元數(shù)量=12張切片同側(cè)A11多巴胺神經(jīng)元數(shù)量之和,毀損率=1-單側(cè)A11多巴胺神經(jīng)元數(shù)量/空白組同側(cè)A11多巴胺神經(jīng)元數(shù)量的均值,毀損率若為負(fù)數(shù),則記為0,如果毀損組毀損率<20%,假手術(shù)組≥20%,則予以剔除。其中1個假手術(shù)組樣本碎裂,1個假手術(shù)組樣本右側(cè)A11毀損率>20%(同批次動物本研究團隊行A11毀損率檢測,大部分假手術(shù)組右側(cè)A11毀損率<20%),兩個樣本均予以剔除,剩余13個樣本。模型組、假手術(shù)組各取3個樣本,與空白組匹配。
1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件。計量資料符合正態(tài)分布,以(±s)表示,方差齊者采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD法,方差不齊者采用Games-Howell統(tǒng)計法。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 行為學(xué)及A11毀損結(jié)果 毀損組右側(cè)A11多巴胺神經(jīng)元毀損率明顯高于對側(cè)和假手術(shù)組右側(cè),差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),表明A11毀損是成功的,并且毀損一側(cè)A11多巴胺神經(jīng)元的同時還會引起對側(cè)A11多巴胺神經(jīng)元的減少。毀損組第3 h的爬籠時間高于假手術(shù)組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),而其余時間段和指標(biāo)均無明顯差異,表明在11∶00-12∶00時間段,毀損組的運動活性有所增高。
2.2 多巴胺D2受體陽性表達的細(xì)胞數(shù)量及比較 LPAG左側(cè)及右側(cè)中多巴胺D2受體陽性細(xì)胞組間均有明顯差異。見表1。免疫組化結(jié)果見圖1、2。
表1 LPAG中多巴胺D2受體陽性細(xì)胞數(shù)量的比較(±s)
注:與模型組比較,*P<0.05,#P<0.01
指標(biāo)部位 組別 n LPAG右側(cè) 左側(cè)DRD2 模型組 3 42.00±1.33 42.67±2.19假手術(shù)組 3 26.89±0.69# 26.78±0.51#正常組 3 33.33±7.94 33.11±6.29*F值 7.930 12.902 P值 0.021 0.007
圖1 -1空白組LPAG左側(cè)DRD2(×40)
圖1 -2假手術(shù)組LPAG左側(cè)DRD2(×40)
圖1 -3模型組LPAG左側(cè)DRD2(×40)
圖2 -1空白組LPAG右側(cè)DRD2(×40)
圖2 -2假手術(shù)組LPAG右側(cè)DRD2(×40)
圖2 -3模型組LPAG右側(cè)DRD2(×40)
A11核團從PAG最前端開始延伸至下丘腦背側(cè)尾側(cè),內(nèi)側(cè)延伸至乳頭丘腦束[6],是A8-A16多巴胺能細(xì)胞群中唯一對脊髓進行神經(jīng)支配的核團[1],通過毀損A11核團可制備 RLS模型[7]。
有學(xué)者認(rèn)為動物的防御行為和DMPAG、DLPAG、LPAG有關(guān)[2],若興奮尾側(cè)的LPAG可引起以肢體肌肉劇烈活動為主要特征的逃跑反應(yīng)[3]。DRD2可對運動活性、疼痛產(chǎn)生影響[8]。對A11進行電刺激,可通過三叉神經(jīng)頸復(fù)合體上的DRD2抑制疼痛信息,對A11毀損后,在三叉神經(jīng)頸復(fù)合體上可見共同表達DRD2和5-HT1B/1D受體[9],本課題組發(fā)現(xiàn)A11毀損后這兩種受體同時也存在PAG上[5]。PAG可能是內(nèi)源性疼痛調(diào)節(jié)的最重要部位[4],PAG傳遞的感覺信號受到多巴胺D1和D2樣受體的調(diào)節(jié)[10]。
多巴胺受體對多巴胺進行負(fù)反饋調(diào)節(jié),當(dāng)突觸中多巴胺含量減少時可激活突觸前膜D2自身受體,進而導(dǎo)致軸突末端多巴胺濃度增加[11]。動物研究表明D2受體拮抗劑或多巴胺濃度降低可以上調(diào)D2受體表達,而D2受體激動劑的慢性刺激可降低受體濃度,RLS病人D2受體密度增加可能與多巴胺能神經(jīng)傳遞功能減退后引起受體表達上調(diào)有關(guān)[12]。
本研究發(fā)現(xiàn)RLS模型組大鼠雙側(cè)LPAG中多巴胺D2受體明顯增高,可能也是毀損A11后導(dǎo)致多巴胺合成減少進而引起多巴胺D2受體表達上調(diào),LPAG雙側(cè)都受影響可能的原因:(1)毀損一側(cè)A11后引起對側(cè)A11多巴胺神經(jīng)元減少,影響到雙側(cè)A11多巴胺下行通路。(2)三叉神經(jīng)脊束核尾側(cè)亞核是三叉神經(jīng)頸復(fù)合體重要組成部分,A11對三叉神經(jīng)脊束核尾側(cè)亞核進行雙側(cè)投射[13],而LPAG接受三叉神經(jīng)脊束核的神經(jīng)投射[2]。本研究仍有較多不足,需擴大樣本量進一步研究A11多巴胺神經(jīng)具體如何下行。