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[背景]创伤后应激障碍(PTSD)是指由异常威胁性或灾难性事件导致个体延迟出现、长期存在的一类精神障碍,是重大灾难性事件后发病率最高的精神类疾病。随着重大流行性传染病、战争、自然灾害的频繁发生,PTSD的患病率逐年升高,严重影响着患者的身心健康和生活质量。全球PTSD终生患病率约为3.9%。PTSD与焦虑症、抑郁症等疾病有大约50%的共病率。目前临床治疗PTSD的药物以选择性5-羟色胺再摄取抑制剂类抗抑郁药物为主(主要有舍曲林、帕罗西汀),但长期服用存在不可避免的副作用。针灸具有身心同调的特点,在治疗精神疾患方面具有一定特色。临床研究表明,针灸可以改善PTSD患者焦虑、抑郁、睡眠障碍等症状,具有较好的疗效且无副作用。然而,针灸治疗PTSD的作用机制尚不明确,需要深入研究。近年来内质网应激在PTSD发病机制中的作用得到了越来越多的关注。蛋白激酶R样内质网激酶/真核细胞起始因子2α(PERK/eIF2α)通路是调节内质网应激的一个重要途径。机体受到应激刺激时会引发内质网应激,激活PERK/eIF2α通路,进而活化下游的转录因子4(ATF4),引起神经细胞的损伤,导致PTSD的发生。海马是PTSD重要病变脑区,但是针灸对PTSD海马内质网应激PERK/eIF2α通路的作用,目前尚不清楚。[目的]本实验采用单次延长应激(SPS)方法制备PTSD大鼠模型,观察针刺对PTSD大鼠行为学、海马内质网应激PERK/eIF2α通路关键分子PERK、eIF2α、ATF4,以及海马神经元超微结构及病理形态的影响,探讨针刺治疗PTSD的可能机制,为临床针刺治疗PTSD提供科学依据。[方法]1.动物分组:28只SPF级雄性SD大鼠,体重(180±20)g,随机分成4组,每组7只,分别为正常组、模型组、针刺组和舍曲林组。2.模型制备方法:采用SPS方法制备PTSD大鼠模型。先将大鼠固定束缚2h;然后立即强迫游泳20 min;取出擦干休息15 min后,用乙醚麻醉至意识丧失取出,待清醒后放回笼中饲养。3.干预方法:针刺方法:从造模后第1天开始,每日针刺百会、大椎穴,留针10 min,持续7日。留针时大鼠保持自由体态。给药方法:从造模后第1天开始,每日给予大鼠舍曲林(10 mg/kg)灌胃治疗,持续7日。4.行为学观察:实验结束后检测大鼠以下行为。(1)旷场实验:用于反映大鼠的自主行为、探究行为。记录5 min内大鼠水平爬格次数、垂直站立次数。(2)高架十字迷宫实验:用于检测大鼠对未知环境的探索程度和对高处环境恐惧所表现出的焦虑状态。计算大鼠开臂进入次数百分比和开臂停留时间百分比。开臂进入次数百分比=开臂进入次数/(开臂进入次数+闭臂进入次数)×100%;开臂停留时间百分比=开臂停留时间/(开臂停留时间+闭臂停留时间)×100%。(3)新奇抑制摄食实验:用于评价大鼠焦虑样行为。记录大鼠5min内第一次摄食的潜伏期。5 min未摄食则摄食潜伏期记为5 min。(4)新物体识别实验:用于评价大鼠的认知功能。记录大鼠在5min内对新、旧物体的探索时间(T新和T旧)。用识别指数表示大鼠对新物体的识别能力,识别指数(%)=T 新/(T新+T旧)×100%。5.指标检测:(1)采用HE染色观察大鼠海马基本病理形态改变。(2)采用透射电子显微镜观察大鼠海马神经元超微结构。(3)采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测大鼠海马内质网应激PERK/eIF2α通路的关键分子 PERK、p-PERK、eIF2α、p-eIF2α、ATF4 的蛋白表达。6.统计方法:实验结果采用统计软件SPSS 20.0进行统计分析。所有数据均行正态性检验及方差齐性检验,符合正态分布的计量资料以均数±标准差(X±S)表示。采用单因素方差分析进行组间比较,之后采用最小显著差异法(LSD)来进行多组之间两两比较的差异分析。以P<0.05表明差异具有显著性。[结果]1.针刺对大鼠行为学的影响(1)针刺对大鼠旷场实验的影响:与正常组相比,模型组大鼠爬格个数及站立次数均显著减少(P<0.01)。与模型组相比,针刺组、舍曲林组大鼠爬格个数及站立次数均显著增加(P<0.01)。针刺组与舍曲林组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。(2)针刺对大鼠高架十字迷宫实验的影响:与正常组相比,模型组大鼠开臂进入次数百分比、开臂停留时间百分比显著减少(P<0.01)。与模型组相比,针刺组大鼠开臂进入次数百分比、开臂停留时间百分比明显增加(P<0.05,P<0.01);舍曲林组大鼠开臂进入次数百分比、开臂停留时间百分比显著增加(P<0.01)。针刺组与舍曲林组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。(3)针刺对大鼠新奇抑制摄食实验的影响:与正常组相比,模型组大鼠摄食潜伏期显著延长(P<0.01)。与模型组相比,针刺组、舍曲林组大鼠摄食潜伏期均显著缩短(P<0.01)。针刺组与舍曲林组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。(4)针刺对大鼠新物体识别实验的影响:与正常组相比,模型组大鼠识别指数显著减少(P<0.01)。与模型组相比,针刺组大鼠识别指数均显著增加(P<0.01);舍曲林组大鼠识别指数显著增加(P<0.01)。针刺组与舍曲林组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。2.针刺对大鼠海马病理形态的影响HE染色结果显示,正常组大鼠海马CA1、CA3区神经元排列紧密,分布均匀。与正常组相比,模型组大鼠海马CA1、CA3区神经元排列紊乱,结构异常,胞质和胞核界限较模糊。与模型组相比,针刺组及舍曲林组大鼠海马CA1、CA3区神经元排列较整齐,细胞紊乱程度低于模型组。3.针刺对大鼠海马神经元超微结构的影响透射电镜检测结果显示,正常组大鼠海马神经元细胞边界清晰,核膜光滑;粗面内质网结构正常;线粒体大小正常,线粒体内可见嵴结构清晰,排列整齐。模型组大鼠海马神经元核形多不规则,核膜部分模糊;粗面内质网重度扩张;线粒体多呈嵴减少或少量空泡化。针刺组大鼠海马神经元核膜光滑,结构清晰;粗面内质网结构清晰,未见扩张;部分线粒体膜结构不清晰,嵴数量减少。舍曲林组大鼠海马神经元核膜光滑,结构清晰;粗面内质网结构清晰,未见明显扩张;线粒体数量未见减少,线粒体多呈嵴减少或少量空泡化。4.针刺对大鼠海马PERK、p-PERK、eIF2α、p-eIF2α、ATF4蛋白表达的影响(1)针刺对大鼠海马PERK、p-PERK表达的影响:各组大鼠海马PERK蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05)。与正常组相比,模型组大鼠海马p-PERK蛋白表达显著升高(P<0.05);与模型组相比,针刺组、舍曲林组大鼠海马p-PERK蛋白表达显著降低(P<0.05,P<0.01)。针刺组与舍曲林组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。(2)针刺对大鼠eIF2α、p-eIF2α表达的影响:与正常组相比,模型组大鼠海马eIF2α蛋白表达的差异无统计学意义(P>0.05)。与模型组相比,针刺组大鼠海马eIF2α蛋白表达的差异无统计学意义(P>0.05);舍曲林组大鼠海马eIF2α蛋白表达显著降低(P<0.05)。与正常组相比,模型组大鼠海马p-eIF2α蛋白表达显著升高(P<0.05)。与模型组相比,针刺组、舍曲林组大鼠海马p-eIF2α蛋白表达显著降低(P<0.05)。针刺组与舍曲林组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。(3)针刺对大鼠海马ATF4表达的影响:与正常组相比,模型组大鼠海马ATF4蛋白表达显著增加(P<0.05),与模型组相比,针刺组和舍曲林组大鼠海马ATF4蛋白表达显著降低(P<0.05)。针刺组与舍曲林组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。[结论]1.PTSD大鼠出现明显的焦虑、抑郁样行为和认知功能障碍。针刺、舍曲林可以改善PTSD大鼠的焦虑、抑郁样行为及认知损伤。2.PTSD大鼠海马内质网应激PERK/eIF2α通路中关键分子p-PERK、p-eIF2α、ATF4蛋白表达明显增加。针刺、舍曲林治疗可以下调上述分子的表达,改善海马神经元损伤。3.本研究提示,针刺治疗PTSD可能通过抑制海马内质网应激PERK/eIF2α通路,缓解内质网应激造成的神经元损伤实现的。本研究将为临床针刺治疗PTSD提供重要的科学依据。