張 玲,劉治中,梁 媛,盧賀起,霍素坤,岳廣欣△,陳家旭,黃啟福
(1.中國中醫(yī)科學院 中醫(yī)基礎理論研究所,北京 100700;2.北京中醫(yī)藥大學 基礎醫(yī)學院,北京 100029)
溫陽解郁方對母嬰分離/社會擊敗應激小鼠的影響*
張 玲1,劉治中1,梁 媛1,盧賀起1,霍素坤2,岳廣欣1△,陳家旭2,黃啟福2
(1.中國中醫(yī)科學院 中醫(yī)基礎理論研究所,北京 100700;2.北京中醫(yī)藥大學 基礎醫(yī)學院,北京 100029)
目的:驗證溫陽解郁方對抑郁癥的治療作用并探討其作用機理。方法:以出生后經(jīng)過10d母嬰分離的成年C57BL/6J小鼠遭受社會擊敗應激塑造抑郁癥模型,用溫陽解郁復方溫陽解郁方進行為期4周的治療性干預,通過曠場、高架十字迷宮及決擇反應等實驗觀察行為模式變化,運用放射免疫法檢測應激后和DEX/CRH實驗檢測血清皮質(zhì)酮的變化,運用免疫組織化學方法檢測中樞糖皮質(zhì)激素受體(GR)及11β-羥基類固醇脫氫酶2(11β-HSD2)的表達。結果:溫陽解郁方可明顯改善母嬰分離社會擊敗應激模型小鼠抑郁焦慮行為和促進趨向決擇反應,可在一定程度上改善下丘腦-垂體-腎上腺(HPA)軸功能。結論:溫陽解郁方對抑郁癥有明顯治療作用。
抑郁癥;母嬰分離;社會擊敗應激;溫陽解郁;HPA軸
抑郁癥的病因目前尚不十分清楚,遺傳和心理-社會因素的相互作用為該病重要的發(fā)病因素。臨床上抑郁癥多有遺傳背景或早年不良經(jīng)歷[1],并有生活中強大的精神壓力、嚴重的精神創(chuàng)傷和不愉快的情感體驗等事件,以及各種重大生活事件突然發(fā)生或長期持續(xù)存在所誘發(fā),即精神疾病發(fā)病的素質(zhì)-應激假說[2]。由早年不良經(jīng)歷引起的認知行為模式的異??稍斐刹缓线m的生活事件應對方式[3],從而容易產(chǎn)生社會沖突和心理沖突,積累日久可導致精神相關疾病包括抑郁病的發(fā)生[4]。母嬰分離/社會擊敗應激動物模型就是根據(jù)以上假說進行,以母嬰分離作為“素質(zhì)”因素,社會擊敗應激作為“應激”因素塑造抑郁癥動物模型。前期研究顯示,該模型表現(xiàn)出明顯的焦慮/抑郁行為和社會退縮現(xiàn)象,HPA軸功能異常,符合抑郁癥動物模型的特征(未發(fā)表)。溫陽解郁法治療抑郁癥有別于傳統(tǒng)的解郁治療理念,但臨床仍未廣泛應用,因此本文從抑郁焦慮行為、決擇行為和 HPA軸穩(wěn)定性3個方面,通過溫陽解郁復方對母嬰分離/社會擊敗應激小鼠模型進行干預,驗證溫陽解郁法對抑郁癥小鼠模型的治療作用,以探討其作用機理。
選用大于12周以上的 C57BL/6J雌鼠按雌雄=4∶1雌雄混居交配,將孕鼠產(chǎn)前單籠飼養(yǎng),分娩后每窩仔鼠5~8只作為分離對象,以仔鼠出生作為0d(P0),分別于P1~P10進行母嬰分離。分離時先將母鼠移出,再將幼鼠移至孵育箱中(30℃ ~32℃)3h/d;結束時先將幼鼠移回窩內(nèi),然后移回母鼠。對照組仔鼠也按上述過程處理,分離時間小于10min。母鼠生仔后喂以繁殖營養(yǎng)飼料,P21仔鼠斷乳,普通飼料喂養(yǎng)。
溫陽解郁方(XSF)組成:柴胡15g,白芍15g,當歸 15g,白術 15g,茯苓 15g,炙甘草 7.5g,薄荷 2g,郁金 15g,連翹 15g,白芥子 10g,三棱 10g,淫羊藿 15g,巴戟天15g,上方藥物均購自同仁堂藥品公司,常規(guī)煎煮水提,低溫真空干燥備用;氟西汀膠囊為禮來公司生產(chǎn),地塞米松注射劑由四川迪康藥業(yè)公司生產(chǎn),促腎上腺素釋放激素(CRH)及DAB為 Sigma公司產(chǎn)品,小鼠皮質(zhì)酮(CORT)放射免疫檢測試劑盒為美國DSL公司產(chǎn)品,糖皮質(zhì)激素受體(GR)抗體(M-20)為 Santa Cruz公司產(chǎn)品,11β-羥基類固醇脫氫酶2(11β-HSD2)抗體為Chemicon公司產(chǎn)品,Elite ABC試劑盒及生物素化的免抗綿羊抗體均為Vector產(chǎn)品,行為分析軟件Ethovision3.0為荷蘭Noldus公司產(chǎn)品。
選用12周~20周體重24g~30g的C57BL/6J雄性小鼠進入實驗。先將母嬰分離小鼠分為母嬰分離/社會擊敗應激組(MD)、溫陽解郁方治療組(XSF)和氟西汀治療組(FLU),再將體重及月齡相當?shù)膶φ战M小鼠作為正常對照組(Control)。行為學檢測每組12只,血清皮質(zhì)酮檢測每組20只,免疫組織化學檢測每組5只。
將MD、XSF和FLU小鼠分別單獨引入至CD-1小鼠籠內(nèi),兩鼠進行打斗至C57BL/6J小鼠被擊敗,5min后用透明帶孔的有機玻璃板將兩鼠隔開,同時保持視覺和嗅覺的威脅接觸至次日,每次打斗時更換不同的攻擊鼠;Control小鼠每2只/籠并隔開,每天拿出并放入1次。如此進行10d,第11天起XSF和FLU小鼠分別灌服溫陽解郁方混懸液(5.25g/kg)和氟西汀混懸液(20mg/kg),Control和 MD灌服蒸餾水,共治療4周。
行為學檢測均在治療4周后即開始進行。
1.4.1 曠場實驗 將小鼠輕輕放入曠場箱(40cm×40cm×35cm)中央,實驗在強光、白噪聲下進行,觀察5min。以曠場箱中心的20cm×20cm為中央?yún)^(qū),計算小鼠5min運動總長度及中央?yún)^(qū)進入次數(shù)。
1.4.2 高架十字迷宮實驗 高架十字迷宮由開放臂(30cm×5cm)、閉合臂(30cm×5cm×15cm)和兩臂匯合的中央?yún)^(qū)(5cm×5cm)組成,距地面50cm。將小鼠放至兩臂交匯中央,實驗在暗光、白噪聲下進行,觀察5min,用 Ethovision3.0計算小鼠開放臂進入次數(shù)、開放臂停留時間、閉合臂進入次數(shù)和閉合臂停留時間。
1.4.3 趨向決擇行為實驗 實驗采用自制的T型迷宮,由2個臂支(30cm×10cm×30cm)、1個干支(30cm×10cm×30cm)和干支末端的箱體(25cm×25cm×30cm)組成,干支由可拆卸的橋板及其下水槽組成;于實驗開始前1d至實驗結束對小鼠限食(2g/d)。訓練時,將米粒大小巧克力放置于臂支末端,小鼠放于干支末端的箱內(nèi),打開箱體門,使小鼠通過T型迷宮的干支,進而找到巧克力并食用,計時結束。第1、2天將小鼠成對訓練,第3天開始單獨訓練,訓練共7d。于第8天將T型迷宮干支更換為短的橋板,橋板下加滿水,使干支末端箱體門與橋板的距離為7cm,使小鼠必須跨過水面才能到達干支,計算小鼠反復試探并跨過水面障礙至吃掉巧克力所需的時間,如5min結束時仍未吃掉巧克力,則計為300s。
1.4.4 回避決擇行為實驗 參照Kobayashi K方法[5]進行回避反應實驗,小鼠置于帶電擊實驗裝置T型迷宮(干支末端可電擊)中熟悉 10min~15min后,通道門打開并給予聲音刺激(5kHz 75dB)30s,接著0.1mA足部電擊10s,休息120s,如此每天反復訓練10次。如果小鼠聽到聲音即逃離箱體,即記為主動回避,如此連續(xù)訓練7d。訓練結束后的第2天,將電擊電流設為0.5mA,強化訓練3次。次日進行回避決擇行為檢測,更換短的橋板,使干支末端箱體門與橋板的距離為7cm,下加滿水。小鼠置于T型迷宮箱體中,通道門打開,并給予聲音刺激(5kHz 75dB)180s而不予電擊,計算小鼠反復試探并跨過水面障礙所需的時間(Latency of Crossing Obstacle),如 180s結束時仍未逃離箱體,則計為180s。
1.5.1 應激后皮質(zhì)酮 在擊敗應激結束4周后,將各組小鼠引入攻擊鼠的籠中,用有機玻璃板隔開,勿使爭斗,使小鼠處于心理應激狀態(tài),30min后在動物房用100mg/kg的戊巴比妥鈉快速麻醉,斷頭取血,4℃下放置 2h,待血清明顯析出后,離心(4℃,4000g)30min,吸取上清貯存于-20℃?zhèn)錅y。
1.5.2 DEX/CRH試驗 在實驗結束的第2天,于中午11∶00各組小鼠腹腔注射地塞米松4μg/100g,6h后再腹腔注射促腎上腺釋放激素(CRH,5μg/100g),30min后快速麻醉、斷頭取血,處理方法同上。血清CORT用放射免疫法檢測,按試劑盒說明操作。
治療4周后,于上午 9∶00~11∶00用 1%戊巴比妥鈉腹腔注射將小鼠快速麻醉(100mg/kg),4%多聚甲醛溶液灌注固定12h,繼以30%蔗糖溶液脫水,恒冷低溫切片,片厚 30μm;切片放入盛有0.01M PBS(pH7.4)的24孔板中平衡30min。以漂浮法進行免疫組織化學染色,切片用0.5%TritonX-100處理 30min,繼以 3%H2O2處理 15min,10%正常血清封閉1h,以含有0.5%TritonX-100和2%正常血清的 PBS稀釋一抗(GR稀釋度為1∶750,11β-HSD2為1∶4000),4℃孵育36h;生物素化的二抗(1∶300)室溫孵育 4h,Elit ABC(1∶100,PBS 稀釋)室溫孵育90min,DAB顯色;以上步驟間用 PBS充分漂洗,切片裱明膠包被的載玻片上,干燥后脫水、透明,中性樹膠封片。選擇冠狀面相似的切片用NIKON E200型顯微鏡拍攝圖像,用Imagepro Plus 5.0進行圖像分析,每組 9~10張切片,除杏仁核中央核(CeA)選取100μm ×100μm 區(qū)域,余均選取 200μm×200μm進行圖像分析。
表1顯示,在曠場實驗中,MD小鼠中央?yún)^(qū)進入次數(shù)及停留時間均顯著減少(與 Control比較 P<0.01和 P<0.05),XSF、FLU較 MD均有一定上調(diào)作用,但均無顯著性差異。
表1 溫陽解郁方對MD小鼠焦慮行為的影響(±s)
表1 溫陽解郁方對MD小鼠焦慮行為的影響(±s)
注:與 Control比較: P<0.01;與 MD 比較:#P<0.05,##P<0.01
組 別 曠場實驗 高架十字迷宮實驗運動總長度(cm) 中央?yún)^(qū)進入次數(shù) 閉合臂停留時間(s)開放臂進入次數(shù)Control 941.6±185.7 6.4±3.9 187.2±43.7 6.3±3.7 MD 862.0±191.2 2.7±2.5 257.6±30.2 1.5±1.0 XSF 905.6±269.4 4.7±2.2 199.7±32.8## 3.5±2.8*FLU 1461.2±642.2 ## 4.0±3.3 202.0±40.3## 3.0±2.5
在高架十字迷宮實驗中,MD小鼠在開放臂進入次數(shù)上較正常對照組顯著降低(P<0.01),在開放臂停留時間上也較對照組明顯降低,而在閉合臂停留時間上顯著增多(P<0.01);溫陽解郁方和氟西汀對上述變化均有明顯的調(diào)節(jié)作用,但以閉合臂停留時間最為顯著(與MD比較,P<0.01)。
表2顯示,趨向與回避決擇反應MD小鼠趨向決擇時間顯著延長(P<0.01),回避決擇時間無顯著變化;XSF可顯著縮短MD小鼠趨向決擇時間(與MD比較,P<0.01);FLU對趨向決擇反應則無明顯效果,主動回避決擇時間顯著延長(與 Control、MD比較均P<0.05)。
表2 溫陽解郁方對MD小鼠決擇行為的影響(s,±s)
表2 溫陽解郁方對MD小鼠決擇行為的影響(s,±s)
注:與 Control比較: P<0.01;與 MD 比較:#P<0.05,##P<0.01
組 別 n 趨向決擇時間 回避決擇時間Control 10 75.9±20.2 27.6±26.9 MD 10 130.1 ±48.9 28.5 ±24.2 XSF 11 75.0±25.9## 28.8±24.3 FLU 10 119.1±64.6 55.6±43.0*#
表3顯示,應激后MD血清皮質(zhì)酮水平上升幅度顯著降低,XSF、FLU對此均無明顯調(diào)節(jié)作用;DEX/CRH實驗后MD皮質(zhì)酮水平顯著抬高(P<0.05),XSF、FLU仍無顯著調(diào)節(jié)作用。
表3 溫陽解郁方對MD小鼠對血清皮質(zhì)酮的影響(ng/ml,±s)
表3 溫陽解郁方對MD小鼠對血清皮質(zhì)酮的影響(ng/ml,±s)
注:與 Control比較:*P<0.05, P<0.01
組 別 應激后 Dex/CRH實驗Control 349.3±64.4 400.3±85.4 MD 198.5 ±49.2 476.3 ±63.2*XSF 198.7 ±56.6 464.4 ±88.4 FLU 183.4 ±70.0 503.3 ±52.2
表4顯示,在伏核(NAc),MD小鼠 GR陽性細胞數(shù)顯著下降(P<0.05),XSF對其有顯著調(diào)整作用(與MD比較P<0.05),而 FLU對其無明顯調(diào)節(jié)作用,其余大部分腦區(qū)GR表達變化不明顯。
表5、圖1顯示,MD在 CA1區(qū)、CeA和 PFC的11β-HSD2表達顯著下調(diào)(P<0.05),在 DG、BLA、NAc也有明顯下調(diào)趨勢;XSF在 CA1區(qū)、PFC和NAc較MD明顯上調(diào);FLU在 CA1、DG、NAc較 MD明顯上調(diào),其中在DG有顯著性差異(P<0.01)。
表4 溫陽解郁方對MD小鼠急性應激后中樞GR表達的影響(陽性細胞數(shù),±s)
表4 溫陽解郁方對MD小鼠急性應激后中樞GR表達的影響(陽性細胞數(shù),±s)
注:與 control比較:*P<0.05, P<0.01;與 MD 比較:#P<0.01,##P<0.01;CA1,海馬 CA1 區(qū);CA3,海馬 CA3 區(qū);DG,海馬齒狀回;BLA,基底外側杏仁核;CeA,杏仁核中央?yún)^(qū);PFC,前額皮質(zhì);NAc,伏核;下表同
組 別CA1 CA3 DG BLA CeA PFC NAc Control 24.1±14.1 16.2±17.0 11.7±11.1 31.1±22.1 24.4±10.8 61.3±39.6 107.3±40.6 MD 30.2± 7.5 19.0±11.2 26.2±26.8 25.7±15.4 24.9± 8.2 64.8±29.9 60.3±35.7*XSF 34.5± 7.3 19.5± 8.8 25.8±19.7 35.4±15.9 26.1±10.9 99.1±40.5 # 110.3±49.5#FLU 34.4±12.1 5.2± 4.5*## 29.9±27.1 21.1±14.1 20.4± 6.6 49.4±39.3 57.8±44.0*
對于抑郁癥的發(fā)病機制,中醫(yī)學常以肝氣郁結為核心,鮮有以相火立論者。相火被喻為“龍雷之火”,寄寓于下焦肝腎精血之中,對肝氣有升舉、疏通作用。相火不足,則肝升舉疏通無力,心境抑郁,情緒低落,最終促使抑郁癥的發(fā)生。對相火(陽氣)不足導致抑郁癥的病機認識,臨床治療及實驗研究均有報道[6~7]。申請者所在課題組應用舒肝、健脾、補腎對慢性束縛應激所致抑郁模型大鼠進行干預時,發(fā)現(xiàn)補腎溫陽藥物也有明顯的抗抑郁作用[8]。兒童時期(特別是2歲以前)受虐待或缺乏關懷,可導致成年階段精神性疾病的易感性已有大量臨床和實驗證據(jù),但中醫(yī)對此形成機理和治療方法的研究尚屬空白。從中醫(yī)理論分析,幼年陽氣未盛,遭受應激(母嬰分離)則易出現(xiàn)陽氣折傷、相火不足而影響機體臟腑功能的成熟,為諸多疾病的發(fā)生埋下夙根,也包括情志類疾患。
表5 溫陽解郁方對MD小鼠急性應激后大腦11β-HSD2表達的影響(陽性細胞數(shù),±s)
表5 溫陽解郁方對MD小鼠急性應激后大腦11β-HSD2表達的影響(陽性細胞數(shù),±s)
注:與 Control比較:*P<0.05, P<0.01;與 MD 比較:#P<0.01,##P<0.01
組 別CA1 CA3 DG BLA CeA PFC NAc Control 32.0±19.4 8.1±4.8 9.6±10.6 26.0±11.3 18.2±6.8 57.7±10.3 69.1±35.3 MD 7.6±10.5 6.7±5.1 4.8± 8.4 20.2±13.2 11.2±8.0* 24.7±15.8 49.7±51.2 XSF 22.2±19.7 3.8±2.4 5.6± 4.7 20.6±16.9 8.6±6.0 39.2±25.5* 81.0±37.2 FLU 19.6±21.5 4.5±3.8 15.3±14.1## 20.7±12.9 10.3±4.1* 28.1±17.8 67.2±34.6
圖1 各組小鼠海馬11β-HSD2表達情況
基于以上觀點,在傳統(tǒng)解郁名方逍遙散的基礎上加上溫陽藥淫羊藿、巴戟天及活血化痰藥等,組成溫陽解郁方。通過小鼠強迫游泳藥理實驗顯示,該方較逍遙散強迫游泳不動時間明顯縮短達23.2%。本實驗也顯示,溫陽解郁方、氟西汀均可提高MD小鼠曠場實驗中進入中央?yún)^(qū)次數(shù),提高EPM進入開放臂的次數(shù)及停留時間,說明兩藥對MD小鼠的抑郁焦慮行為有良好的調(diào)節(jié)作用。趨向反應是利用動物的本能動機而設計的,溫陽解郁方能縮短MD小鼠的趨向決擇時間,說明其有增強本能動機的作用,且有別于氟西汀。回避反應是利用外部動機(電擊造成的恐懼)而設計的,其更大程度的涉及了個體對外部驅(qū)動力的感受和認知。氟西汀可延緩MD小鼠回避決擇時間,而溫陽解郁方對此無明顯作用,提示氟西汀能增強劣性刺激的適應和抵抗,這可能與對劣性刺激的感知和評估改變有關。從總體效果來看,溫陽解郁方有顯著增強內(nèi)部動機和趨向反應的作用,而氟西汀可顯著提高對外部動機的適應,增強對危險的對抗能力。
雖然溫陽解郁方和氟西汀對MD小鼠應激后及DEX/CRH實驗中CORT水平異常均無調(diào)節(jié)作用,但兩藥均對海馬11β-HSD2的表達異常有顯著的改善作用。11β-羥基類固醇脫氫酶為糖皮質(zhì)激素(GC)的代謝酶,11β-HSD2可單向?qū)?GC脫氫氧化成無活性的皮質(zhì)素,同時11β-HSD2減少也是早年不良經(jīng)歷的后果影響到成年的關鍵因素。溫陽解郁方可提高11β-HSD2水平,使部分 GC的失活,減少應激時高GC對大腦的損害效應,也減弱了應激反應,這可能是應激后 CORT升幅不高的原因。PFC和NAc是決擇行為涉及的主要腦區(qū),溫陽解郁方顯著調(diào)節(jié)GR在NAc的表達以及11β-HSD2在PFC和NAc表達,11β-HSD2的升高可減弱 GC的作用,GR的增多可增強對HPA軸的抑制,從而減少GC的釋放,均對相關腦區(qū)有保護作用。由此說明溫陽解郁方通過上述機制減少應激時大量GC對相關腦區(qū)的損害,恢復NAc的功能和本能動機的產(chǎn)生,顯著改善了趨向行為。
本實驗溫陽解郁方和氟西汀均在社會擊敗應激造成典型抑郁行為表現(xiàn)后才開始用藥,屬于治療性干預,雖然抑郁行為和相關腦區(qū)的功能有很大改善,但DEX/CRH實驗中CORT的高漲仍無改觀,意味著抑郁癥的根源并未去除,宜進一步深入研究以提高療效。
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Effects of Warming Yang with Soothing Liver Formula on Behavior and HPA Axis of Social Defeat Stress with Maternal Separation Mice
ZHANG Ling1,LIU Zhi-zhong1,LIANG Yuan1,LU He-qi1,Huo Su-kun2,YUE Guang-xin1,CHEN Jia-xu2,HUANG Qi-fu2
(1.Laboratory of Chinese Medicine Pharmacology,Institute of Basic Theory of TCM,China Acadamy of Chinese Medical Sciences,Beijing100700,China;2.Preclinical School,Beijing Univesity of Chinese Medicine,Beijing100029,China)
Objective:Further verify therapeutic effect of Warming Yang with Soothing Liver Formula(Xie Shen Fang,XSF)on depress,to explore its mechanism.Methods:The adult C57BL/6J mice which experience 10d maternal separation after birth,were subjected 10d social defeat stress to make depression model,then treated with XSF for 4w,observed behavior changesbyopen field,elevated plusmazeand decision-making test,detected serum corticosterone by radioimmunoassay,central glucocorticoid receptor(GR)and 11β-hydroxysteroid dehydrogenase 2(11β-HSD2)expression by immunohistochemistry.Results:(1)XSF significantly regulated anxiety tend of depression mice and promote appetitive decision-making response;(2)XSF improved hypothalamus-pituitary-adrenal(HPA)axis function at certain extent.Conclusion:Warming Yang with Soothing Liver Formula show clear therapeutic effect on depression mice and would be better to prolong treatment course depression mice and would be better to prolong treatment course.
depression;maternal separation;social defeat;warming yang with soothing liver;hypothalamicpituitary-adrenocortical axis
R285.5
B
1006-3250(2010)07-0563-04
中國博士后科學基金資助項目(20070410491);北京市自然科學基金資助項目(7103173);中國中醫(yī)科學院自主選題資助項目(Z02032)
2010-01-10
張玲(1959-),女,山東煙臺人,助理研究員,從事中藥藥理研究。
△通訊作者:岳廣欣,E-mail:yuegx73@hoamail.com。