Research in Theory and Basic Sciences理論與基礎研究〕
Pathologic Study of  Hypothalamus and Adrenal within Filial Generational Mice having Congenital Kidney Deficiency

子代先天腎虛鼠下丘腦腎上腺的病理研究

By Xiangguo Zeng, et al

曾祥國  王米渠  嚴石林  馬向東  張光華  余新中  王冬梅


           Xianguo Zeng, et al:   Abstract:   The authors used filial generational mice having congenital kidney deficiency for experiments to observe the changes of hypothalamus and adrenal comparing with control group and discovered the parenchyma of filial kidney had main connection with neuroendocrinc system.

 

           腎虛證的實驗研究是中醫、中西醫結合的一個重要的基礎工作。在的實質研究中已揭示本代與神經內分泌網絡有著本質的聯繫,人們集中於下丘腦垂體腎上腺軸系的研究中,取得了很多成就,甚至深入於基因表達的研究[1],其中也有一些對腎虛證的下丘腦、腎上腺的病理形態學觀察。但是長期以來這種研究僅局限於本代,要知道腎為先天之本(李中梓),母代腎氣對下一代的腎本有何影響;腎虛母鼠所產的子代下丘腦垂體腎上腺軸系有無病理改變;孕鼠恐傷腎,子代的先天恐懼在神經內分泌系統損傷如何?以前人們均未進行過實驗研究。為此,我們設計了恐傷腎,貓嚇孕鼠,製造子代先天腎虛模型鼠,觀察先天腎虛的子代初生鼠,在行為遺傳、生化免疫、病理形態等方面的改變。本文僅報導子代初生鼠下丘腦、腎上腺的病理形態學的部分內容。

           1、材料與方法

           1)材料:昆明封閉群種鼠,母鼠24隻,雄鼠12隻,同批均為45日齡,由衛生部成都生物製品研究所動物中心提供。 善叫兇狠的4月齡雄貓一隻,貓籠一具(70cm×50cm×5cm)

           2)方法:,飼養小鼠至75日齡, 隨機分為2組。按雌雄2:1交配。第4天取出雄鼠, 5天開始恐嚇實驗組母鼠,在另一實驗室中將貓籠置於鼠籠之上,雄貓與母鼠僅一網之隔,甚至貓爪可觸及母鼠。母鼠驚懼不已,縮在角落不吃不喝。每天9:00~11:0015:00~17:00恐嚇4小時,共14天,直至孕鼠分娩前一天,每次恐嚇時喂 1~2隻雄鼠或非實驗鼠給貓吃,增加恐懼氛圍。對照組除無恐嚇外,與實驗組均置於同一實驗室中,其鼠籠供水和全價顆粒飼料等條件完全一樣。

           3)標本:交配後的第19天母鼠陸續開始產子,取其交配後的第20日當天所生的初生鼠。當天對照組生446隻,恐嚇組生221隻,分別隨機取樣處死2/3,剝離腦和右側腎上腺等,稱重後放入10%的福爾馬林溶液中,20天時各組取4個標本,作 H.E.染色,觀察下丘腦、腎上腺。465日後再取7個標本以H.E.染色後補作腎上腺觀察。未處死的初生鼠養至青年、成年後再作行為遺傳測試,以及成年子鼠的病理、生化研究。

           2、結 

           1)在初生鼠腦標本的下丘腦中央部下方取材,光鏡下觀察的結果是:恐嚇組初生子代(先天腎虛)下丘腦在1000倍光鏡下(照片D)可見細胞鬆散,層次較少,神經元的數量減少(見0),神經元有多少不等的重度水腫,伴核有固縮改變 (見2),神經元胞漿有腫脹,形成空泡,以至裸核形成(見1),神經元細胞核內亦見空泡變形, 以至形成大空泡(見3)。對照組子代初生鼠下丘腦 ×1000,照片K)細胞致密,層次豐富; 神經元數量較多,形態正常(見5)。K照片內無水腫、 空泡、變形等明顯的病理改變。

           2)子代初生鼠腎上腺皮質厚度,恐嚇組(H. E.×200,照片S6)比對照組(H.E.×200,照片P8)明顯減薄。恐嚇組腎上腺皮質的球狀帶、囊狀帶細胞可見胞漿內疏鬆空亮,使部分細胞腫脹變圓(見9), 伴有較多的空泡形成,並發現裸核存在(見7), 尤其是球狀帶。而對照組的球狀帶、囊狀帶細胞均為正常,照片P未見有病理改變。 恐嚇組所有的11個標本及所照的照片,均有不同程度的上述病理改變。

           3)在光鏡下測量所有標本的腎上腺皮質厚度,其測量方法為,取其皮質最薄處+最厚處¸2,求其均值,前後兩批標本觀察結果如下表:

子代初生鼠腎上腺皮質厚度測定(`C±S

分組

 

處死後20天的標本染色觀察

 

處死後465天的標本染色觀察

 

隻數(n)

腎上腺皮質厚度(μ)

隻數(n)

腎上腺皮質厚度(μ)

恐嚇組

4

300.90±28.55※※

7

252.81±30.44※※

對照組

4

413.10±20.82

7

318.39±45.22

※※P<0.01  兩組比較有非常顯著性差異

           3、討 

           1)先天腎虛證及三個層次觀察。本實驗首次造模了先天腎虛證的子代鼠動物模型,採用的貓嚇孕鼠恐傷腎,由腎虛母鼠直接生產先天腎虛的子代初生鼠,第一次將腎為先天之本的原理[3]具體為先天(遺傳)的實驗研究,是將本代腎虛造模推向子代的深入,對的實質研究開闢了新的領域。我們主張對先天腎虛證從個體、細胞、分子三個層次展開研究。首先是個體整體行為活動的層次研究,即先天本能活動的行為遺傳測試[4],在這批留存養大的1/3鼠中, 我們共測了28個項目的行為遺傳。第二個層次是細胞水平的研究,本文是在細胞病理學方面的觀察,先天腎虛子鼠在下丘腦的神經元、腎上腺的皮質球狀帶等的細胞病理改變是明顯的。當然還有免疫、生化方面的研究。第三應深入於分子生物學和分子遺傳學的水平研究。目前鐘歷勇、沈自尹等人已觀察了補腎藥物對下丘腦腎上腺胸腺及下丘腦促腎上腺皮質激素釋放因子mRNA表達的影響[1]。這仍僅限於本代,將來應作到子代先天腎虛證的研究[3]

           2)下丘腦垂體腎上腺軸系,這三者之間有著複雜的調節控制關係。中醫所謂腎通於腦腎充於腦,顯然包括今天說的下丘腦調節功能。Harris就提出垂體接受下丘腦的某種影響控制,鐘歷勇等認為,藥物對腎陽虛證的主要調節點定位在下丘腦[1], 當然對腎上腺亦有重要的影響。本 實驗中先天腎虛鼠下丘腦神經元出現水腫、空泡、裸核等病理改變,並見數量減少,可以理解不能盈於腦,達於腦,起碼信息傳遞的功能受到影響,而降低了下丘腦對垂體、腎上腺以及整體神經內分泌調節作用的影響。

           如果從情緒心理學的中樞機制而論,下丘腦有十分重要的意義。達塞爾•德•巴倫奈的經典實驗表明,當切除皮質的動物(即下丘腦和丘腦保持完好)在對微小的刺激進行反應時也表現出劇烈的憤怒[5],情緒的敏感性提高。另一種電刺激和損傷的研究也表明,貓的間腦中存在一個調節攻擊、防禦和逃跑的特定系統,一般說來下丘腦的電刺激會引起情緒改變,因為對下丘腦的破壞將導致情緒行為減少[6]腎藏志恐傷腎這批先天腎虛鼠初生時下丘腦即有病理改變,留存的姊妹鼠恐懼等情緒變化明顯增加,初次見到貓的恐懼程度倍增。在未插入貓叫作取食芝麻數量,亮盒排便次數等行為遺傳測試中並無顯著差異,但插入貓叫(測試時放貓叫的錄音)則表現出極顯著的差異[4]。可以理解下丘腦病理改變(恐傷腎),先天情緒變化增加(腎失藏志)的宏觀行為表徵(臟象外顯異常的)。

           3)受恐嚇的母鼠所生的先天腎虛鼠,其初生 時腎上腺皮質較之對照組變薄了1/4左右, 在處死20日、465日兩次觀察都有高度的統計學意義。 本文擬從應激和發育兩個角度進行詮釋。首先考慮到胎鼠在母腹中生長發育受到嚴重的不良影響。腎藏精,腎主蟄藏,寧靜即養胎,蓋氣血調和則胎安,氣逆則致病,惱怒則氣閉塞(《葉氏竹林女科》),恐懼則腎氣下陷。孕鼠長期受驚懼、恐嚇、焦慮等不良情緒刺激,重傷腎氣[3],不能寧靜地聚精養胎,腎失封藏,母鼠的生殖、養育能力受到嚴重的摧殘。受驚恐母鼠的生產率也比正常對照組降低了2/3,即使能成胎生育子代鼠, 由於母鼠腎氣虛虧,也難充分地養胎,其胎鼠生長發育也有不同程度的障礙。實驗組先天腎虛是其基本背景。其出生以後表現出多方面的腎虛狀況,本文可見的一個表現是腎上腺皮質變薄;另外如體質偏弱,個體體重降低1/10(P<0.05);本能活動力減弱,初生當天翻身率降低約一倍(P<0.01);腎失充腦,初生鼠大腦皮質變薄1/4(P<0.01);腎精不足,初生鼠C3b受體紅細胞免疫花環率降低二倍(P<0.05)[4]

           4)蔡定芳、沈自尹等人在研究腎與神經內分泌網絡的內在關係中,製造了腎虛的下丘腦垂體腎上腺胸腺軸抑制模型,觀察到腎上腺萎縮,特別是囊狀帶變薄[7]。本代腎虛如此,本文所作子代也出現類似現象,腎上腺皮質減薄,球狀帶、囊狀帶的細胞內可見鬆散空亮水腫,有空泡,裸核形成。我們採用的恐傷腎七情造模,擬從情緒應激與腎精耗散來說明先天腎虛證的形成機理。孕鼠每天要處於四小時被貓爪拿,聽到貓叫,看見貓吃鼠等惡性刺激場面,使它總處於焦慮不安的應激狀態,其先天情緒性增強,警覺功能增加,其動用腎上腺細胞內激素亦應增多,尤其是與應激行為關係最為密切的腎上腺糖皮質激素、鹽皮質激素,這分別由囊狀帶、球狀帶的細胞分泌[6]。腎藏精,勞則氣耗(《素問•至真要大論》),腎精耗損,也可以表現為腎上腺皮質變薄。生物行為學家Lor-enz的看法是:所有本能行為的一個共同特徵是特異耗竭性,這種耗竭性使人們聯想到有一種應激反應專用的能量庫存[8]  C腎上腺皮質激素應是其庫存之一。關於這個道理,從腎藏精出發前人有論:其根在腎,附於脂膏,則為水中之火,如燈之附於油也(《三三醫書•中風論》)。質言之,母代子代的應激狀態,或通過母代影響到子代的應激反應,如燈耗油,消爍腎精(腎上腺激素是其一),腎虛鼠的腎上腺皮質理當減薄。

參考文獻

           1、鐘歷勇、沈自尹、蔡定芳等.補腎健脾活血三類復方對下丘腦垂體腎上腺胸腺軸及CRF基因表達的影響.中國中西醫結合雜誌,1997 17(1):39

           2、橫澤隆予.對實驗的腎不全動物的大黃療效,日本和漢醫學會誌,1994 1(1):76

           3、王米渠.腎為先天之本遺傳關新解,美國中醫科學,1996 2(2):1

           4、王米渠、鄭軍、駱永珍等.頭為精明之府遺傳行為的腦科學研究.上海精神醫學,19968(增):16

           5Dasser de Barenne, J.G. Recherches experimentales sur les fonctions du syteme nerveux central, failes en particulier sur deux chats dontle neopallium a ete enleve, Arch. Neurol. Phusiol, 1920 (4) 31-123

           6K.T.斯托曼著,張燕雲譯.情緒心理學,沈陽:遼寧人民出版社,1987:P102~112

           7、蔡定芳、沈自尹、張玲娟等.命門合劑對大鼠神經內分泌網絡的影響.中國中西醫結合雜誌,1995 15(3):159

           8LORENZ. K. Eroltio and Modification of Behavior. Chicago: the University of Chicago Press 1965:247

           圖片(略)

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*國家自然科學基金項目:腎為先天之本的遺傳行為的實驗研究(批准號39570848)

☆中國•華西醫科大學附一院病理科,★中國•成都中醫藥大學成都610075)


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