心理應(yīng)激對(duì)大鼠髁突軟骨結(jié)構(gòu)的影響及機(jī)理研究.pdf

1、應(yīng)激是生物體在受到外部、內(nèi)部環(huán)境以及心理-社會(huì)環(huán)境刺激時(shí)表現(xiàn)出的一系列全身性的非特異反應(yīng)。從某種意義上來(lái)講，機(jī)體總是處于一種應(yīng)激狀態(tài)，時(shí)刻都在對(duì)復(fù)雜多變的外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境刺激產(chǎn)生適應(yīng)性和對(duì)抗性的反應(yīng)。現(xiàn)代社會(huì)激烈的競(jìng)爭(zhēng)、快速的工作節(jié)奏、逐漸增大的生活壓力等時(shí)刻都在影響著人類(lèi)的生理和心理，使人類(lèi)長(zhǎng)期處于一種心理應(yīng)激狀態(tài)。隨著醫(yī)學(xué)模式由單純的生物醫(yī)學(xué)模式向生物-心理-社會(huì)醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，并伴隨疾病雙軸理論的提出和不斷完善，心理應(yīng)激在疾病發(fā)

2、生中的作用受到日益重視，關(guān)于心理應(yīng)激在疾病發(fā)生、發(fā)展和治療中作用的研究已成為目前醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。
　　目前針對(duì)心理應(yīng)激對(duì)口頜系統(tǒng)影響的研究已經(jīng)證實(shí)，心理應(yīng)激可以引起口頜肌結(jié)構(gòu)異常和功能紊亂，然而，口頜系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一的功能整體，口頜肌、頜骨和顳下頜關(guān)節(jié)任一環(huán)節(jié)的改變都將引起其它環(huán)節(jié)發(fā)生改變，從而影響整個(gè)系統(tǒng)功能的發(fā)揮。由口頜肌引發(fā)的肌-骨效應(yīng)是否會(huì)對(duì)心理應(yīng)激狀態(tài)下顳下頜關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生影響？心理應(yīng)激后髁突軟骨形態(tài)、細(xì)胞外基質(zhì)分泌以

3、及軟骨下骨的改建等會(huì)出現(xiàn)如何改變均有待進(jìn)一步研究證實(shí)?；谝陨显颍狙芯繑M通過(guò)建立慢性輕度不可預(yù)見(jiàn)性應(yīng)激（chronicunpredictablemildstress,CUMS）模型，模擬人類(lèi)心理應(yīng)激狀態(tài)，從形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)角度，研究心理應(yīng)激對(duì)髁突軟骨結(jié)構(gòu)的影響及其作用機(jī)理，為研究心理因素致口頜系統(tǒng)疾患的發(fā)病機(jī)理及防治措施提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　本研究共分為2個(gè)部分：
　　第一部分為心理應(yīng)激動(dòng)物模型的建立及評(píng)價(jià)。將大鼠隨機(jī)分

4、為空白對(duì)照組、心理應(yīng)激組和藥物對(duì)抗組；然后每個(gè)大組又再次根據(jù)取材時(shí)間點(diǎn)的不同分成3個(gè)亞組，即（4周、8周和12周）空白對(duì)照組、（4周、8周和12周）心理應(yīng)激組和（4周、8周和12周）藥物對(duì)抗組。參照文獻(xiàn)，建立慢性輕度不可預(yù)見(jiàn)性心理應(yīng)激模型。在應(yīng)激4周、8周和12周時(shí)間點(diǎn)，測(cè)量大鼠體重，進(jìn)行血清皮質(zhì)酮（corticosterone,CORT）和促腎上腺皮質(zhì)激素（adrenocorticotropichormone,ACTH）水平檢測(cè)，采用

5、曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行行為學(xué)觀察。研究結(jié)果顯示，心理應(yīng)激組大鼠體重增長(zhǎng)量顯著減少，與同時(shí)間點(diǎn)的空白對(duì)照組和藥物對(duì)抗組相比存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（p＜0.05）；心理應(yīng)激大鼠在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)總距離顯著減少（p＜0.05），中央停留時(shí)間明顯增加（p＜0.05）；心理應(yīng)激組各時(shí)間點(diǎn)血清中CORT和ACTH的含量與同時(shí)間點(diǎn)的空白對(duì)照組和藥物對(duì)抗組相比顯著升高（p＜0.05）。結(jié)果證實(shí)，本研究所采用CUMS模型可以有效保證大鼠長(zhǎng)期處于心理應(yīng)激狀態(tài)。
　　第二

6、部分為心理應(yīng)激對(duì)大鼠髁突軟骨結(jié)構(gòu)的影響及機(jī)理研究。首先，采用HE染色、掃描電鏡和MicroCT方法研究心理應(yīng)激后髁突軟骨的組織形態(tài)學(xué)變化；然后，觀察這種病理性改變是否同時(shí)伴隨炎性因子的大量釋放，炎性因子表達(dá)異常是否會(huì)引起與其密切相關(guān)的基質(zhì)金屬蛋白酶（matrixMetalloProteinases,MMPs）和金屬蛋白酶抑制劑（tissueinhibitorofmetalprotease,TIMP）等的表達(dá)改變，MMPs的變化是否會(huì)造成

7、細(xì)胞外基質(zhì)的合成和降解代謝失衡，細(xì)胞外基質(zhì)會(huì)出現(xiàn)怎樣的變化；炎性因子是否會(huì)激活OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)進(jìn)而導(dǎo)致軟骨下骨質(zhì)破壞，根據(jù)上述問(wèn)題我們展開(kāi)了以下五個(gè)方面的研究，探討心理應(yīng)激致大鼠髁突結(jié)構(gòu)改變的分子生物學(xué)機(jī)制，結(jié)果如下：
　　1.心理應(yīng)激后大鼠髁突軟骨的組織形態(tài)學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，心理應(yīng)激8周和12周組大鼠髁突軟骨表面出現(xiàn)膠原纖維排列紊亂以及纖維斷裂等病理性改變；HE染色和MicroCT結(jié)果證實(shí)髁突軟骨出現(xiàn)典型的退行性病變和

8、軟骨下骨破壞，破壞程度隨著應(yīng)激時(shí)間的延長(zhǎng)而加重，病變發(fā)生部位與髁突功能密切相關(guān)。
　　2.心理應(yīng)激4周、8周和12周組髁突軟骨內(nèi)炎性因子白介素-1β（interleukin1β,IL-1β）、白介素-6（interleukin-6,IL-6）和腫瘤壞死因子-α（tumornecrosisfactor-alpha,TNF-α）表達(dá)水平均明顯升高，顯著高于同時(shí)間點(diǎn)的空白對(duì)照組和藥物對(duì)抗組（p＜0.05），并且心理應(yīng)激12周組顯著高于4

9、周組（p＜0.05）；各時(shí)間點(diǎn)藥物對(duì)抗組的IL-1β、IL-6和TNF-α表達(dá)顯著高于同時(shí)間點(diǎn)的空白對(duì)照組（p＜0.05）。
　　3.心理應(yīng)激4周、8周和12周組髁突軟骨內(nèi)MMP-3和MMP-9的mRNA和蛋白表達(dá)水平明顯升高，均顯著高于同時(shí)間點(diǎn)的空白對(duì)照組和藥物對(duì)抗組（p＜0.05），應(yīng)激組表達(dá)隨著應(yīng)激時(shí)間的延長(zhǎng)呈逐漸上升趨勢(shì)（p＜0.05）；4周和8周時(shí)間點(diǎn)的空白對(duì)照組和藥物對(duì)抗組相比無(wú)顯著性差異（p＞0.05），藥物對(duì)抗12

10、周組MMP-3的mRNA和蛋白表達(dá)均高于同時(shí)間點(diǎn)的空白對(duì)照組（p＜0.05）；TIMP-1在心理應(yīng)激12周組的mRNA和蛋白表達(dá)與同時(shí)間點(diǎn)的空白對(duì)照組和藥物對(duì)抗組相比顯著升高（p＜0.05）。
　　4.心理應(yīng)激8周和12周組髁突軟骨內(nèi)aggrecan和collagenII的mRNA和蛋白表達(dá)均顯著低于同時(shí)間點(diǎn)的空白對(duì)照組和藥物對(duì)抗組（p＜0.05）；其中，心理應(yīng)激12周組明顯低于4周和8周組（p＜0.05）；同時(shí)間點(diǎn)的藥物對(duì)抗組和

11、空白對(duì)照組相比無(wú)顯著差異（p＞0.05）。
　　5.心理應(yīng)激8周和12周組大鼠髁突軟骨內(nèi)骨保護(hù)素（osteoprotegerin,OPG）的mRNA水平和蛋白水平顯著低于同時(shí)間點(diǎn)空白對(duì)照組和藥物對(duì)抗組（p＜0.05）；心理應(yīng)激8周和12周組核因子-kB受體活化因子配體（receptoractivatorofNF-kBligand,RANKL）的mRNA水平和蛋白水平以及RANKL/OPG比值均顯著高于同時(shí)間點(diǎn)的空白對(duì)照組和藥物對(duì)抗

12、組（p＜0.05），心理應(yīng)激12周組顯著高于心理應(yīng)激4周和8周組（p＜0.05）。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
　　1.慢性輕度不可預(yù)見(jiàn)性應(yīng)激模型以心理應(yīng)激為主效應(yīng)，減低軀體因素對(duì)研究結(jié)果的影響，使大鼠長(zhǎng)期處于心理應(yīng)激狀態(tài)，是一種較為理想的心理應(yīng)激動(dòng)物模型。
　　2.心理應(yīng)激引起髁突軟骨發(fā)生器質(zhì)性改變，而這種器質(zhì)性改變可能是引起顳下頜關(guān)節(jié)疾病的病理學(xué)基礎(chǔ)之一。
　　3.心理應(yīng)激導(dǎo)致髁突軟骨內(nèi)炎性因子IL-1β、IL-6和TN

13、F-α的大量釋放，進(jìn)而誘導(dǎo)髁突軟骨細(xì)胞MMP-3、MMP-9、TIMP-1的分泌和表達(dá)增加，引起大鼠髁突軟骨細(xì)胞外基質(zhì)中aggrecan和collagenII的降解代謝活動(dòng)增強(qiáng)，導(dǎo)致軟骨細(xì)胞外基質(zhì)aggrecan和collagenII表達(dá)降低，隨著應(yīng)激時(shí)間的延長(zhǎng)，這一作用更加顯著，其可能是心理應(yīng)激導(dǎo)致髁突軟骨細(xì)胞外基質(zhì)破壞的機(jī)制之一。
　　4.心理應(yīng)激導(dǎo)致髁突軟骨內(nèi)炎性因子大量釋放，激活髁突軟骨內(nèi)的OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)