κ阿片受体介导100 Hz电针对吗啡戒断大鼠心动过速的缓解作用
作者:喻允国 崔彩莲 于吉人 韩济生
单位:北京医科大学神经科学研究所;崔彩莲:组织学与胚胎学系;于吉人:生理学系,北京 100083
关键词:电针;受体,阿片样;κ;物质禁断综合征;康复;吗啡;副作用;心动过率;治疗
北京医科大学学报990101 摘 要 目的:研究100 Hz电针缓解吗啡戒断大鼠心动过速的受体机制。方法:在吗啡戒断18~24 h的大鼠模型上,腹腔注射阿片受体拮抗剂纳络酮(naloxone, NX)或侧脑室注射κ阿片受体拮抗剂nor-binaltorphimine (nor-BNI),给予100 Hz电针刺激,记录吗啡戒断大鼠清醒状态下的心率和血压。结果:100 Hz电针的作用可被腹腔注射NX 1 mg.kg-1完全翻转、被侧脑室注射Nor-BNI 12 nmol完全阻断。结论:100 Hz电针抑制吗啡戒断大鼠心动过速的作用主要是通过中枢κ阿片受体介导的。
, http://www.100md.com
中国图书资料分类法分类号 R245.1
100 Hz electroacupuncture amelioration of tachycardia of morphine withdrawal rats mediated by κ-opioid receptor in central nervous system
YU Yun-Guo#, CUI Cai-Lian, YU Ji-Ren, HAN Ji-Sheng
(#Neuroscience Research Institute, Beijing Medical University, Beijing 100083)
MeSH Electroacupuncture Receptors, opioid, kappa Substance withdrawal syndrome/rehabil
, 百拇医药
Morphine/adv eff Tachycardia/ther
ABSTRACT Objective: To study the receptor mechanism of 100 Hz electroacupuncture (EA) amelioration of tachycardia of morphine withdrawal rats. Methods: Morphine dependence was induced in Wistar rats using 8-day-morphine-injection regime. Heart rate and blood pressure of the rats were recorded after 18-24 h of morphine abstinence, and 100 Hz EA stimulation was then given. Results: Tachycardia of the rats was ameliorated by 100 Hz EA, those effect was reversed by injecting opioid-receptor antagonist naloxone (i.p. at 1 mg.kg-1), or by administrating selective κ-opioid receptor antagonist nor-BNI (intracerebro-ventricular injection i.c.v. at 12 nmol). Conclusion:The effect of 100 EA in ameliorating tachycardia during morphine abstinence was mediated by κ-opioid receptors in CNS.
, http://www.100md.com
(J Beijing Med Univ, 1999,31:1-4)
本研究所以往的实验证实100 Hz的电针(electroacupuncture, EA)或者经皮电刺激(transcutaneous electrical nerve stimulation, TENS)产生镇痛作用主要是通过促进动物和人脊髓释放强啡肽(dynorphin, Dyn)而实现的[1,2]。其后又将100 Hz电针用于治疗动物和人的吗啡戒断症状均取得了显著疗效[3,4]。在临床观察中发现,阿片成瘾者在戒断综合征发作时,心动过速是最容易进行客观记录的指标之一。给这些患者施以100 Hz电针治疗时,戒断症状被抑制,而心动过速的缓解尤为明显,在初次治疗时就可见心率迅速而平稳地恢复至接近正常水平[5]。本实验采用无创性心率/血压记录仪,观察清醒大鼠心率/血压,发现吗啡戒断大鼠也出现明显的心动过速。100 Hz电针刺激可使心动过速明显缓解。在该模型上,我们观察阿片受体拮抗剂纳络酮(naloxone, NX)和高选择性κ阿片受体拮抗剂nor-binaltorphine(nor-BNI)对100 Hz电针作用的影响,以期阐明100 Hz电针缓解吗啡戒断大鼠心动过速的受体机制。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 吗啡依赖大鼠模型
雄性Wistar大鼠,体重230~280 g,每两只饲养在一笼中,给自然照明,自由摄入水和饲料。皮下注射(subcutaneous,s.c.)逐日递增量盐酸吗啡溶液。递增法:在第1天至第8天吗啡的每次注射剂量分别为5、10、20、40、50、60、70、80 mg*kg-1,每日3次,分别在7 am、3 pm、11 pm注射。第8天7 am、3 pm各注射一次吗啡后停止给药。在最后一次注药后18~24 h进行下列实验。
1.2 实验仪器
无创性心率/血压记录仪(IITC,USA,型号-69A),示波器(Techtronix, USA,型号:5A18N),韩氏(HANS)恒流电针仪(Healthronix, Singapore, 型号:LH257),大鼠立体定位仪(Narishige, Japan, 型号:SN-2),恒温控制仪(上海)。
, http://www.100md.com
1.3 侧脑室插管
大鼠在水合氯醛(350 mg*kg-1)腹腔注射(intraperitoneal, i.p.)麻醉下,按照Paxinos & Watson大鼠脑立体定位图谱要求,在AP-0.8, L+1.5, V+3.6 mm部位钻孔。将预先制作好的不锈钢套管(直径0.8 mm)垂直插入,用牙托粉固定,套管内插入内套管(即注射管,直径0.5 mm)后加盖密封管口。术后肌肉注射氯霉素预防感染。
1.4 心率、血压测定方法
将吗啡戒断18~24 h内的动物小心轻柔地固定在特制的固定器内,剪去大鼠尾根部的毛(接受电针的大鼠用体积分数为75%的酒精擦洗消毒),在双侧后肢足三里(St36,胫骨前结节外侧5mm)和三阴交(Sp6,胫骨后内踝上部3mm)分别插入不锈钢针灸针,将动物放置于自动温控的恒温装置内,温度控制在(28±1) ℃。将鼠尾穿过心率检测仪的光敏转换器,通过该转换器将动脉搏动的压力信号转变为电信号,并输入到放大器中。保持安静20 min后,打开记录仪,走纸速度设定为5 mm.s-1,每10 min记录1次,每次记录持续1 min,以每分心搏次数表示心率;以舒张压+1/3×脉压差为平均动脉压(kPa, 10 kPa=75 mmHg)。电针时接通HANS仪,用示波器监测电流的输出,刺激信号为方波,波宽为0.3 ms,频率100 Hz,强度为1mA,刺激持续时间为30 min,在测定心率和血压时暂停电针刺激。电刺激后继续观察30min。接受电针或注射药物的大鼠,均测定心率和血压9次。以给药或电针前3次测定的平均值作为基础心率/血压;给药后测定6次,于电针中和电针后分别测定3次,以每3次测定的平均值作为该30min的心率/血压值。在检测期间尽量避免刺激动物,保持环境安静。
, http://www.100md.com
1.5 注射药物
测定基础心率、血压后,腹腔注射NX,剂量分别为1、5、10 mg.kg-1,按照上述方法记录心率和血压。侧脑室注射nor-BNI:用微量进样器从预先放置的内管注入,注射管的头端超出套管头端1mm。注射体积为10μl,之后按照上述方法记录心率和血压。实验结束后在套管内注射体积分数为10%的苯胺黑10μl,立即断头处死动物,体积分数为10%福尔马林固定鼠脑组织,切片,观察插管部位,如果插管偏离侧脑室部位,该动物不在数据统计之列。
1.6 实验数据处理
数据以
±s表示。统计学分析采用ANOVA,继之以Newman-Keul test检验组间差异。
, 百拇医药 2 结果
2.1 NX对吗啡戒断大鼠心率的影响(表1)
表1 NX对吗啡戒断大鼠心率和血压的影响(
±s)
Table 1 Effect of NX on the heart rate and mean blood pressure of
morphine withdrawal rats (
±s) Group
n
Before
, 百拇医药
injection
0~30 min
31~60 min
f/min-1
Normal rats+NS
7
383±5
375±7
366±8
MW+NS
8
453±8
, 百拇医药
430±8
420±11
MW+NX 1 mg.kg-1
8
462±4
439±7
426±12
MW+NX 5 mg.kg-1
8
455±6
453±8*
, 百拇医药
445±11*
MW+NX 10 mg.kg-1
8
452±5
462±7*
455±11*
p/mmHg
Normal rats+NS
7
119±4
118±7
, http://www.100md.com
117±6
MW+NS
8
116±4
115±6
117±6
MW+NX 1 mg.kg-1
8
116±4
119±5
121±6
MW+NX 5 mg.kg-1
, 百拇医药
8
122±5
121±7
122±6
MW+NX 10 mg.kg-1
8
123±4
119±6
118±5
NS, normal saline; normal rats + NS, rats receiving s.c. NS injection and i.p. NS 1 ml.kg-1; MW+NS, morphine withdrawal rats receiving i.p. injection NS 1 ml.kg-1; MW+NX, morphine withdrawal rats receiving injection of naloxone i.p at 1, 5, 10 mg.kg-1. *P<0.05, compared with MW+NS group in the same period, using ANOVA followed by Newman-Keul test; f,heart rate; p,blood pressure.
, 百拇医药
对照组正常大鼠,在整个实验过程中,心率波动在366~383min-1的范围内,平均为375min-1,在注射后60min的观察期内心率降低了4.4%。4个吗啡戒断组电针前的心率在452~462 min-1的范围,总平均455min-1,较盐水对照组心率,平均383min-1)增高19%(P<0.01)。血压无显著变化。
可见给吗啡戒断大鼠注射NX 1 mg.kg-1并不能进一步加强心动过速,接受5mg.kg-1 NX注射后,大鼠心率较NS对照组提高5.3%~6.0%;将NX剂量进一步增大到10 mg*kg-1,也不能使大鼠心率显著提高(与5mg.kg-1组比较P>0.05)。
2.2 NX对100 Hz电针作用的影响(表2)
, 百拇医药
表2 NX对接受100 Hz电针的吗啡戒断大鼠心率的影响(
±s)
Table 2 Effect of NX on heart rate in morphine withdrawal rats
receiving 100 Hz EA stimulation(
±s) Group
n
f/min-1
Before EA
During EA
, http://www.100md.com
After EA
Normal rats
7
384±5
375± 7
365± 8
MW+NS+needle
6
455±5
412± 9
381± 5
MW+NS+EA
, http://www.100md.com
6
455±5
380± 6#
384± 5
MW+NX 1 mg.kg-1+EA
6
453±8
430±13*
420±11*
MW+NX 5 mg.kg-1+EA
, 百拇医药
6
463±4
440± 7*
417±11*
Annotation is same as in table 1. Needle: inserting needle into acupoint without electrical stimulation. #P<0.05, compared with MW+NS+needle group; *P<0.05, compared with MW+NS+EA group in the same period; f,heart rate.
吗啡戒断大鼠心率较对照组升高18%~21%,心动过速的情况与表1所列结果极为相似,表示实验结果有较好的重复性;插针而不通电组,似乎也能使心动过速的程度有所缓解,但无统计学显著性,100Hz电针30min,使戒断大鼠的心动过速完全消失;电针对吗啡戒断大鼠心动过速的治疗作用可以被1mg.kg-1 NX完全翻转,有显著的统计学意义(P<0.05);增加NX剂量到5mg.kg-1,结果与1mg.kg-1组相似;上述各项措施下,吗啡戒断大鼠血压相对平稳,变化幅度在-3%~3%之间,无统计学显著性(结果未列出)。
, 百拇医药
2.3 nor-BNI对100 Hz电针作用的影响
100 Hz电针对吗啡戒断大鼠的心动过速的缓解作用能被NX阻断,表明阿片受体起作用。为检验κ阿片受体参与的可靠性,我们用特异性κ阿片受体拮抗剂nor-BNI进行实验。将动物随机分为6组,在动物开始注射吗啡之前,在侧脑室埋置不锈钢管。待动物苏醒并恢复正常后注射吗啡使之产生依赖,继之产生戒断症状。实验时先测定大鼠的基础心率/血压,然后用微量注射器经注射管向脑室内分别推注nor-BNI溶液3、12、48nmol或10μl生理盐水,继之以100 Hz电针30 min。结果见表3。
表3 Nor-BNI对接受100 Hz电针的
吗啡戒断大鼠心率的影响(
±s)
, http://www.100md.com Table 3 Effect of nor-BNI on heart rate in morphine withdrawal rats
receiving 100 Hz EA stimulation (
±s) Group
n
f/min-1
Before EA
During EA
After EA
MW+NS+needle
, 百拇医药
8
419±10
414±10
408±14
MW+NB 12 nmol+needle
6
412±10
418±14
422±14
MW+NS+EA
8
423± 9
, 百拇医药
368± 8
358±13
MW+NB 3nmol+EA
8
421± 4
376± 8#
374± 7#
MW+NB 12nmol+EA
6
411±10
402±13*
, 百拇医药
382±14*
MW+NB 48nmol+EA
6
411± 5
409±8*
402± 6*
Annotation is same as in table 1. NB, nor-BNI. #P<0.05, compared with MW+NS+needle group; *P<0.05, compared with MW+NS+EA group in the same period; f,heart rate.
吗啡戒断大鼠的6个组在电针前心率都在411min-1以上,各组之间波动保持在-2%~+1%之间,表示实验的重复性很好;nor-BNI 12nmol并不能使心率进一步加快,表明这一剂量的κ拮抗剂不能诱使戒断症状加重;100Hz电针30 min使心动过速完全消失,心率恢复到正常对照水平;电针的作用不能被小剂量(3nmol)的nor-BNI阻断,但可被12nmol nor-BNI阻断(P<0.05);加大nor-BNI剂量到48nmol则不仅可完全阻断电针的即时效应,也可以完全阻断电针的后效应。经上述各项处理后,各组动物的血压无显著变化。
, 百拇医药
3 讨论
本研究表明,100 Hz电针可以抑制吗啡戒断大鼠的心动过速,而i.p.阿片受体拮抗剂NX或侧脑室注射(intracerebro-ventricular, i.c.v.)选择性κ阿片受体拮抗剂nor-BNI可翻转100Hz电针的作用。表明100 Hz电针对戒断症状的治疗作用主要是通过中枢κ阿片受体介导的。
实验设计中有一点值得注意,NX 1 mg.kg-1 s.c.可以翻转100Hz电针对吗啡戒断大鼠心动过速的治疗作用(表2),是否可能由于NX加重了戒断症状,而不是因为它取消了电针的作用。对此问题的回答是否定的。因为单纯应用1mg.kg-1 NX并不能使心动过速加剧,必须用5mg.kg-1或10 mg.kg-1 NX才能有此效应(表1)。
, 百拇医药
同样12 nmol nor-BNI并不能使心动过速加剧,但可以翻转100 Hz电针对吗啡戒断大鼠心动过速的治疗作用(表3),故100 Hz电针的降心率作用是通过κ阿片受体介导的。
100 Hz电针通过脑内κ受体翻转戒断症状之一的心动过速,与100 Hz电针选择性促进中枢强啡肽释放的事实一致[6]。Tulunay等[7]i.c.v. Dyn A-(1-13)可抑制NX催瘾的吗啡依赖大鼠的戒断症状。Green等[8]进一步证明强啡肽抑制吗啡戒断症状的作用部位主要是在脊髓。本工作i.c.v. κ阿片受体拮抗剂nor-BNI,可以翻转100 Hz电针对戒断症状的治疗作用。这有两个可能,一是i.c.v. 的药液可能有一部分进入脊髓,虽然这一可能性很小;二是脑内释放的强啡肽也可以抑制吗啡戒断症状的发生。已有实验表明,侧脑室多次注射Dyn A-(1-13)可显著抑制吗啡依赖大鼠的戒断症状[9],与本结果一致。
, 百拇医药
文献中所指的阿片戒断症状,绝大多数是指湿狗样抖动、逃跑、打斗、咬牙、修饰等躯体行为,以及腹泻、流涎等植物性神经活动;Delle等[10,11]发现,清醒的吗啡戒断大鼠在NX催瘾后肾交感神经、心率及血压呈双相变化,小剂量NX时肾交感神经和心率升高,而血压未见显著变化,当NX剂量加大时肾交感神经活动和心率下降,而血压上升;但迄今未见在自然戒断时清醒的吗啡戒断大鼠的心率、血压等心血管活动指标变化的报道。吴鎏桢等[5]在观察韩氏穴位神经刺激仪(HANS)治疗海洛因成瘾者的戒断症状时发现,心率加快是戒断症状中一个极恒定的表现。当用HANS仪治疗时,在20min内心率由平均110min-1降至80~90min-1,其它戒断症状也相应减弱。这一现象在大鼠身上得到很好的重复。本工作进一步提示,这可能是100Hz电刺激促进了脑内内源性κ受体配基强啡肽释放所引起的结果。
关于中枢强啡肽对血压的调控,冯越和韩济生曾报道,给大鼠侧脑室或脊髓蛛网膜下腔注射选择性κ受体激动剂U50,488H可引起剂量相关的血压降低和心率减慢。其中血压降低可被大剂量NX(5,10mg.kg-1,s.c.)所阻断,1mg.kg-1 NX无效;而心率的降低仅用1mg.kg-1 NX即可完全翻转,提示U50488H的中枢降压作用通过κ受体,而降心率作用可能是通过一种迄今未知的对NX有较高亲和力的κ受体亚型介导。这一发现在本工作中得到验证。100Hz电针缓解吗啡戒断大鼠心动过速的作用可被1mg.kg-1 NX完全翻转(表2),而一般来说,1mg.kg-1 NX的剂量是不能完全阻断κ受体的功能的[12]。
, 百拇医药
必须指出,阿片戒断时出现如此明确的心动过速,而血压无显著变化,这是值得注意的。因为根据目前的认识,吗啡戒断时蓝斑放电增加,而电刺激蓝斑可以引起交感下行系统兴奋,引起血压升高,心率加快。因此,这一现象还需进一步的研究来阐明。
综上所述,100 Hz电针确能抑制吗啡戒断大鼠的心动过速。这一作用主要是通过脑内κ阿片受体所介导的。
* 国家自然科学基金(39570682)资助项目。
参考文献
1 Fei H, Xie GX, Han JS. Low and high frequency electroacupuncture stimulations release (Met5) enkephalin and dynorphin A in rat spinal cord. Chin Sci Bull, 1987,32:1496-1509
, 百拇医药
2 Han JS, Chen XH, Sun SL, et al. Effect of low and high frequency TENS on met-enkephlin-Arg-Phe and dynorphin A immmunoreac- tivity in human lumbar CSF. Pain, 1991,47:291-298
3 Han JS, Zhang RL. Suppression of morphine abstinence syndrome by body electroacupuncture of different frequencies in rats. Drug Alcohol depend, 1993,31:169-175
4 Han JS, Wu LZ, Cui CL. Heroin addicts treated with transcutaneous electrical nerve stimulation of identified frequencies. Regul Pept, 1994,54:115-116
, http://www.100md.com
5 吴鎏桢,崔彩莲,韩济生. 韩氏穴位刺激仪(HANS)治疗阿片戒断综合征的临床研究. 中国疼痛医学杂志, 1995,1:130-138
6 Han JS, Wang Q. Mobilization of specific neuropeptides by peripheral stimulation of identified frequencies. News Physiol Sci, 1992,7:176-169
7 Tulunay FC, Jen MF, Chang JK, et al. Possible regulatory role of dynorphin on morphine and endophin-dependent analgesia. J Pharmacol Exp Ther, 1981, 219:296-298
8 Green PG, Lee NM. Dynorphin A-(1-13) attenuates withdrawal in morphine-dependent rats: effect of route administration. Eur J Pharmacol, 1988, 145:267-272
, 百拇医药
9 Hooke LP, He L, Lee NM. Dynorphin A modulates acute and chronic opioid effect. J Pharmacol Exp Ther, 1995,273:292-297
10 Delle M, Ricksten SE, Thoren P. Renal sympathetic nerve activity during morphine abstinence in sino-aortic baroreceptor-denervated rats. Acta Physiol Scand, 1988,134:479-491
11 Delle M, Thoren P. Changes in sympathetic nerve activity during morphine abstinence in the rat. Acta Physiol Scand, 1987,130:47-54
12 James IF, Chavkin C, Goldstein A. Preparation of brain membranes containing a single type of opioid receptor highly selective for dynorphin. Proc Natl Acad Sci USA, 1982,79:7570-7574
(1998-04-20收稿)
(本文编辑:王 蕾), 百拇医药
单位:北京医科大学神经科学研究所;崔彩莲:组织学与胚胎学系;于吉人:生理学系,北京 100083
关键词:电针;受体,阿片样;κ;物质禁断综合征;康复;吗啡;副作用;心动过率;治疗
北京医科大学学报990101 摘 要 目的:研究100 Hz电针缓解吗啡戒断大鼠心动过速的受体机制。方法:在吗啡戒断18~24 h的大鼠模型上,腹腔注射阿片受体拮抗剂纳络酮(naloxone, NX)或侧脑室注射κ阿片受体拮抗剂nor-binaltorphimine (nor-BNI),给予100 Hz电针刺激,记录吗啡戒断大鼠清醒状态下的心率和血压。结果:100 Hz电针的作用可被腹腔注射NX 1 mg.kg-1完全翻转、被侧脑室注射Nor-BNI 12 nmol完全阻断。结论:100 Hz电针抑制吗啡戒断大鼠心动过速的作用主要是通过中枢κ阿片受体介导的。
, http://www.100md.com
中国图书资料分类法分类号 R245.1
100 Hz electroacupuncture amelioration of tachycardia of morphine withdrawal rats mediated by κ-opioid receptor in central nervous system
YU Yun-Guo#, CUI Cai-Lian, YU Ji-Ren, HAN Ji-Sheng
(#Neuroscience Research Institute, Beijing Medical University, Beijing 100083)
MeSH Electroacupuncture Receptors, opioid, kappa Substance withdrawal syndrome/rehabil
, 百拇医药
Morphine/adv eff Tachycardia/ther
ABSTRACT Objective: To study the receptor mechanism of 100 Hz electroacupuncture (EA) amelioration of tachycardia of morphine withdrawal rats. Methods: Morphine dependence was induced in Wistar rats using 8-day-morphine-injection regime. Heart rate and blood pressure of the rats were recorded after 18-24 h of morphine abstinence, and 100 Hz EA stimulation was then given. Results: Tachycardia of the rats was ameliorated by 100 Hz EA, those effect was reversed by injecting opioid-receptor antagonist naloxone (i.p. at 1 mg.kg-1), or by administrating selective κ-opioid receptor antagonist nor-BNI (intracerebro-ventricular injection i.c.v. at 12 nmol). Conclusion:The effect of 100 EA in ameliorating tachycardia during morphine abstinence was mediated by κ-opioid receptors in CNS.
, http://www.100md.com
(J Beijing Med Univ, 1999,31:1-4)
本研究所以往的实验证实100 Hz的电针(electroacupuncture, EA)或者经皮电刺激(transcutaneous electrical nerve stimulation, TENS)产生镇痛作用主要是通过促进动物和人脊髓释放强啡肽(dynorphin, Dyn)而实现的[1,2]。其后又将100 Hz电针用于治疗动物和人的吗啡戒断症状均取得了显著疗效[3,4]。在临床观察中发现,阿片成瘾者在戒断综合征发作时,心动过速是最容易进行客观记录的指标之一。给这些患者施以100 Hz电针治疗时,戒断症状被抑制,而心动过速的缓解尤为明显,在初次治疗时就可见心率迅速而平稳地恢复至接近正常水平[5]。本实验采用无创性心率/血压记录仪,观察清醒大鼠心率/血压,发现吗啡戒断大鼠也出现明显的心动过速。100 Hz电针刺激可使心动过速明显缓解。在该模型上,我们观察阿片受体拮抗剂纳络酮(naloxone, NX)和高选择性κ阿片受体拮抗剂nor-binaltorphine(nor-BNI)对100 Hz电针作用的影响,以期阐明100 Hz电针缓解吗啡戒断大鼠心动过速的受体机制。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 吗啡依赖大鼠模型
雄性Wistar大鼠,体重230~280 g,每两只饲养在一笼中,给自然照明,自由摄入水和饲料。皮下注射(subcutaneous,s.c.)逐日递增量盐酸吗啡溶液。递增法:在第1天至第8天吗啡的每次注射剂量分别为5、10、20、40、50、60、70、80 mg*kg-1,每日3次,分别在7 am、3 pm、11 pm注射。第8天7 am、3 pm各注射一次吗啡后停止给药。在最后一次注药后18~24 h进行下列实验。
1.2 实验仪器
无创性心率/血压记录仪(IITC,USA,型号-69A),示波器(Techtronix, USA,型号:5A18N),韩氏(HANS)恒流电针仪(Healthronix, Singapore, 型号:LH257),大鼠立体定位仪(Narishige, Japan, 型号:SN-2),恒温控制仪(上海)。
, http://www.100md.com
1.3 侧脑室插管
大鼠在水合氯醛(350 mg*kg-1)腹腔注射(intraperitoneal, i.p.)麻醉下,按照Paxinos & Watson大鼠脑立体定位图谱要求,在AP-0.8, L+1.5, V+3.6 mm部位钻孔。将预先制作好的不锈钢套管(直径0.8 mm)垂直插入,用牙托粉固定,套管内插入内套管(即注射管,直径0.5 mm)后加盖密封管口。术后肌肉注射氯霉素预防感染。
1.4 心率、血压测定方法
将吗啡戒断18~24 h内的动物小心轻柔地固定在特制的固定器内,剪去大鼠尾根部的毛(接受电针的大鼠用体积分数为75%的酒精擦洗消毒),在双侧后肢足三里(St36,胫骨前结节外侧5mm)和三阴交(Sp6,胫骨后内踝上部3mm)分别插入不锈钢针灸针,将动物放置于自动温控的恒温装置内,温度控制在(28±1) ℃。将鼠尾穿过心率检测仪的光敏转换器,通过该转换器将动脉搏动的压力信号转变为电信号,并输入到放大器中。保持安静20 min后,打开记录仪,走纸速度设定为5 mm.s-1,每10 min记录1次,每次记录持续1 min,以每分心搏次数表示心率;以舒张压+1/3×脉压差为平均动脉压(kPa, 10 kPa=75 mmHg)。电针时接通HANS仪,用示波器监测电流的输出,刺激信号为方波,波宽为0.3 ms,频率100 Hz,强度为1mA,刺激持续时间为30 min,在测定心率和血压时暂停电针刺激。电刺激后继续观察30min。接受电针或注射药物的大鼠,均测定心率和血压9次。以给药或电针前3次测定的平均值作为基础心率/血压;给药后测定6次,于电针中和电针后分别测定3次,以每3次测定的平均值作为该30min的心率/血压值。在检测期间尽量避免刺激动物,保持环境安静。
, http://www.100md.com
1.5 注射药物
测定基础心率、血压后,腹腔注射NX,剂量分别为1、5、10 mg.kg-1,按照上述方法记录心率和血压。侧脑室注射nor-BNI:用微量进样器从预先放置的内管注入,注射管的头端超出套管头端1mm。注射体积为10μl,之后按照上述方法记录心率和血压。实验结束后在套管内注射体积分数为10%的苯胺黑10μl,立即断头处死动物,体积分数为10%福尔马林固定鼠脑组织,切片,观察插管部位,如果插管偏离侧脑室部位,该动物不在数据统计之列。
1.6 实验数据处理
数据以
, 百拇医药 2 结果
2.1 NX对吗啡戒断大鼠心率的影响(表1)
表1 NX对吗啡戒断大鼠心率和血压的影响(
Table 1 Effect of NX on the heart rate and mean blood pressure of
morphine withdrawal rats (
n
Before
, 百拇医药
injection
0~30 min
31~60 min
f/min-1
Normal rats+NS
7
383±5
375±7
366±8
MW+NS
8
453±8
, 百拇医药
430±8
420±11
MW+NX 1 mg.kg-1
8
462±4
439±7
426±12
MW+NX 5 mg.kg-1
8
455±6
453±8*
, 百拇医药
445±11*
MW+NX 10 mg.kg-1
8
452±5
462±7*
455±11*
p/mmHg
Normal rats+NS
7
119±4
118±7
, http://www.100md.com
117±6
MW+NS
8
116±4
115±6
117±6
MW+NX 1 mg.kg-1
8
116±4
119±5
121±6
MW+NX 5 mg.kg-1
, 百拇医药
8
122±5
121±7
122±6
MW+NX 10 mg.kg-1
8
123±4
119±6
118±5
NS, normal saline; normal rats + NS, rats receiving s.c. NS injection and i.p. NS 1 ml.kg-1; MW+NS, morphine withdrawal rats receiving i.p. injection NS 1 ml.kg-1; MW+NX, morphine withdrawal rats receiving injection of naloxone i.p at 1, 5, 10 mg.kg-1. *P<0.05, compared with MW+NS group in the same period, using ANOVA followed by Newman-Keul test; f,heart rate; p,blood pressure.
, 百拇医药
对照组正常大鼠,在整个实验过程中,心率波动在366~383min-1的范围内,平均为375min-1,在注射后60min的观察期内心率降低了4.4%。4个吗啡戒断组电针前的心率在452~462 min-1的范围,总平均455min-1,较盐水对照组心率,平均383min-1)增高19%(P<0.01)。血压无显著变化。
可见给吗啡戒断大鼠注射NX 1 mg.kg-1并不能进一步加强心动过速,接受5mg.kg-1 NX注射后,大鼠心率较NS对照组提高5.3%~6.0%;将NX剂量进一步增大到10 mg*kg-1,也不能使大鼠心率显著提高(与5mg.kg-1组比较P>0.05)。
2.2 NX对100 Hz电针作用的影响(表2)
, 百拇医药
表2 NX对接受100 Hz电针的吗啡戒断大鼠心率的影响(
Table 2 Effect of NX on heart rate in morphine withdrawal rats
receiving 100 Hz EA stimulation(
n
f/min-1
Before EA
During EA
, http://www.100md.com
After EA
Normal rats
7
384±5
375± 7
365± 8
MW+NS+needle
6
455±5
412± 9
381± 5
MW+NS+EA
, http://www.100md.com
6
455±5
380± 6#
384± 5
MW+NX 1 mg.kg-1+EA
6
453±8
430±13*
420±11*
MW+NX 5 mg.kg-1+EA
, 百拇医药
6
463±4
440± 7*
417±11*
Annotation is same as in table 1. Needle: inserting needle into acupoint without electrical stimulation. #P<0.05, compared with MW+NS+needle group; *P<0.05, compared with MW+NS+EA group in the same period; f,heart rate.
吗啡戒断大鼠心率较对照组升高18%~21%,心动过速的情况与表1所列结果极为相似,表示实验结果有较好的重复性;插针而不通电组,似乎也能使心动过速的程度有所缓解,但无统计学显著性,100Hz电针30min,使戒断大鼠的心动过速完全消失;电针对吗啡戒断大鼠心动过速的治疗作用可以被1mg.kg-1 NX完全翻转,有显著的统计学意义(P<0.05);增加NX剂量到5mg.kg-1,结果与1mg.kg-1组相似;上述各项措施下,吗啡戒断大鼠血压相对平稳,变化幅度在-3%~3%之间,无统计学显著性(结果未列出)。
, 百拇医药
2.3 nor-BNI对100 Hz电针作用的影响
100 Hz电针对吗啡戒断大鼠的心动过速的缓解作用能被NX阻断,表明阿片受体起作用。为检验κ阿片受体参与的可靠性,我们用特异性κ阿片受体拮抗剂nor-BNI进行实验。将动物随机分为6组,在动物开始注射吗啡之前,在侧脑室埋置不锈钢管。待动物苏醒并恢复正常后注射吗啡使之产生依赖,继之产生戒断症状。实验时先测定大鼠的基础心率/血压,然后用微量注射器经注射管向脑室内分别推注nor-BNI溶液3、12、48nmol或10μl生理盐水,继之以100 Hz电针30 min。结果见表3。
表3 Nor-BNI对接受100 Hz电针的
吗啡戒断大鼠心率的影响(
, http://www.100md.com Table 3 Effect of nor-BNI on heart rate in morphine withdrawal rats
receiving 100 Hz EA stimulation (
n
f/min-1
Before EA
During EA
After EA
MW+NS+needle
, 百拇医药
8
419±10
414±10
408±14
MW+NB 12 nmol+needle
6
412±10
418±14
422±14
MW+NS+EA
8
423± 9
, 百拇医药
368± 8
358±13
MW+NB 3nmol+EA
8
421± 4
376± 8#
374± 7#
MW+NB 12nmol+EA
6
411±10
402±13*
, 百拇医药
382±14*
MW+NB 48nmol+EA
6
411± 5
409±8*
402± 6*
Annotation is same as in table 1. NB, nor-BNI. #P<0.05, compared with MW+NS+needle group; *P<0.05, compared with MW+NS+EA group in the same period; f,heart rate.
吗啡戒断大鼠的6个组在电针前心率都在411min-1以上,各组之间波动保持在-2%~+1%之间,表示实验的重复性很好;nor-BNI 12nmol并不能使心率进一步加快,表明这一剂量的κ拮抗剂不能诱使戒断症状加重;100Hz电针30 min使心动过速完全消失,心率恢复到正常对照水平;电针的作用不能被小剂量(3nmol)的nor-BNI阻断,但可被12nmol nor-BNI阻断(P<0.05);加大nor-BNI剂量到48nmol则不仅可完全阻断电针的即时效应,也可以完全阻断电针的后效应。经上述各项处理后,各组动物的血压无显著变化。
, 百拇医药
3 讨论
本研究表明,100 Hz电针可以抑制吗啡戒断大鼠的心动过速,而i.p.阿片受体拮抗剂NX或侧脑室注射(intracerebro-ventricular, i.c.v.)选择性κ阿片受体拮抗剂nor-BNI可翻转100Hz电针的作用。表明100 Hz电针对戒断症状的治疗作用主要是通过中枢κ阿片受体介导的。
实验设计中有一点值得注意,NX 1 mg.kg-1 s.c.可以翻转100Hz电针对吗啡戒断大鼠心动过速的治疗作用(表2),是否可能由于NX加重了戒断症状,而不是因为它取消了电针的作用。对此问题的回答是否定的。因为单纯应用1mg.kg-1 NX并不能使心动过速加剧,必须用5mg.kg-1或10 mg.kg-1 NX才能有此效应(表1)。
, 百拇医药
同样12 nmol nor-BNI并不能使心动过速加剧,但可以翻转100 Hz电针对吗啡戒断大鼠心动过速的治疗作用(表3),故100 Hz电针的降心率作用是通过κ阿片受体介导的。
100 Hz电针通过脑内κ受体翻转戒断症状之一的心动过速,与100 Hz电针选择性促进中枢强啡肽释放的事实一致[6]。Tulunay等[7]i.c.v. Dyn A-(1-13)可抑制NX催瘾的吗啡依赖大鼠的戒断症状。Green等[8]进一步证明强啡肽抑制吗啡戒断症状的作用部位主要是在脊髓。本工作i.c.v. κ阿片受体拮抗剂nor-BNI,可以翻转100 Hz电针对戒断症状的治疗作用。这有两个可能,一是i.c.v. 的药液可能有一部分进入脊髓,虽然这一可能性很小;二是脑内释放的强啡肽也可以抑制吗啡戒断症状的发生。已有实验表明,侧脑室多次注射Dyn A-(1-13)可显著抑制吗啡依赖大鼠的戒断症状[9],与本结果一致。
, 百拇医药
文献中所指的阿片戒断症状,绝大多数是指湿狗样抖动、逃跑、打斗、咬牙、修饰等躯体行为,以及腹泻、流涎等植物性神经活动;Delle等[10,11]发现,清醒的吗啡戒断大鼠在NX催瘾后肾交感神经、心率及血压呈双相变化,小剂量NX时肾交感神经和心率升高,而血压未见显著变化,当NX剂量加大时肾交感神经活动和心率下降,而血压上升;但迄今未见在自然戒断时清醒的吗啡戒断大鼠的心率、血压等心血管活动指标变化的报道。吴鎏桢等[5]在观察韩氏穴位神经刺激仪(HANS)治疗海洛因成瘾者的戒断症状时发现,心率加快是戒断症状中一个极恒定的表现。当用HANS仪治疗时,在20min内心率由平均110min-1降至80~90min-1,其它戒断症状也相应减弱。这一现象在大鼠身上得到很好的重复。本工作进一步提示,这可能是100Hz电刺激促进了脑内内源性κ受体配基强啡肽释放所引起的结果。
关于中枢强啡肽对血压的调控,冯越和韩济生曾报道,给大鼠侧脑室或脊髓蛛网膜下腔注射选择性κ受体激动剂U50,488H可引起剂量相关的血压降低和心率减慢。其中血压降低可被大剂量NX(5,10mg.kg-1,s.c.)所阻断,1mg.kg-1 NX无效;而心率的降低仅用1mg.kg-1 NX即可完全翻转,提示U50488H的中枢降压作用通过κ受体,而降心率作用可能是通过一种迄今未知的对NX有较高亲和力的κ受体亚型介导。这一发现在本工作中得到验证。100Hz电针缓解吗啡戒断大鼠心动过速的作用可被1mg.kg-1 NX完全翻转(表2),而一般来说,1mg.kg-1 NX的剂量是不能完全阻断κ受体的功能的[12]。
, 百拇医药
必须指出,阿片戒断时出现如此明确的心动过速,而血压无显著变化,这是值得注意的。因为根据目前的认识,吗啡戒断时蓝斑放电增加,而电刺激蓝斑可以引起交感下行系统兴奋,引起血压升高,心率加快。因此,这一现象还需进一步的研究来阐明。
综上所述,100 Hz电针确能抑制吗啡戒断大鼠的心动过速。这一作用主要是通过脑内κ阿片受体所介导的。
* 国家自然科学基金(39570682)资助项目。
参考文献
1 Fei H, Xie GX, Han JS. Low and high frequency electroacupuncture stimulations release (Met5) enkephalin and dynorphin A in rat spinal cord. Chin Sci Bull, 1987,32:1496-1509
, 百拇医药
2 Han JS, Chen XH, Sun SL, et al. Effect of low and high frequency TENS on met-enkephlin-Arg-Phe and dynorphin A immmunoreac- tivity in human lumbar CSF. Pain, 1991,47:291-298
3 Han JS, Zhang RL. Suppression of morphine abstinence syndrome by body electroacupuncture of different frequencies in rats. Drug Alcohol depend, 1993,31:169-175
4 Han JS, Wu LZ, Cui CL. Heroin addicts treated with transcutaneous electrical nerve stimulation of identified frequencies. Regul Pept, 1994,54:115-116
, http://www.100md.com
5 吴鎏桢,崔彩莲,韩济生. 韩氏穴位刺激仪(HANS)治疗阿片戒断综合征的临床研究. 中国疼痛医学杂志, 1995,1:130-138
6 Han JS, Wang Q. Mobilization of specific neuropeptides by peripheral stimulation of identified frequencies. News Physiol Sci, 1992,7:176-169
7 Tulunay FC, Jen MF, Chang JK, et al. Possible regulatory role of dynorphin on morphine and endophin-dependent analgesia. J Pharmacol Exp Ther, 1981, 219:296-298
8 Green PG, Lee NM. Dynorphin A-(1-13) attenuates withdrawal in morphine-dependent rats: effect of route administration. Eur J Pharmacol, 1988, 145:267-272
, 百拇医药
9 Hooke LP, He L, Lee NM. Dynorphin A modulates acute and chronic opioid effect. J Pharmacol Exp Ther, 1995,273:292-297
10 Delle M, Ricksten SE, Thoren P. Renal sympathetic nerve activity during morphine abstinence in sino-aortic baroreceptor-denervated rats. Acta Physiol Scand, 1988,134:479-491
11 Delle M, Thoren P. Changes in sympathetic nerve activity during morphine abstinence in the rat. Acta Physiol Scand, 1987,130:47-54
12 James IF, Chavkin C, Goldstein A. Preparation of brain membranes containing a single type of opioid receptor highly selective for dynorphin. Proc Natl Acad Sci USA, 1982,79:7570-7574
(1998-04-20收稿)
(本文编辑:王 蕾), 百拇医药