淫羊藿苷對MK-801致精神分裂癥小鼠模型的影響①

陳　溪，谷洪順，張　蘭，李　林

·基礎(chǔ)研究·

淫羊藿苷對MK-801致精神分裂癥小鼠模型的影響①

陳溪，谷洪順，張?zhí)m，李林

目的研究中藥淫羊藿的主要有效成分淫羊藿苷對精神分裂癥動(dòng)物模型的影響。方法小鼠腹腔注射N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體拮抗劑MK-801（0.3 mg/kg，0.6 mg/kg，1.2 mg/kg）制備精神分裂癥小鼠模型。應(yīng)用曠場行為紅外檢測系統(tǒng)觀察小鼠的活動(dòng)性，確定制備精神分裂癥的最佳劑量。40只小鼠隨機(jī)分為正常對照組、模型組、陽性藥利培酮組（0.1 mg/kg）、淫羊藿苷組（50 mg/kg），每組10只。陽性藥利培酮組和淫羊藿苷組灌胃相應(yīng)藥物；除正常對照組外，其他組腹腔注射0.1 ml MK-801溶液0.6 mg/kg造模。測定各組小鼠210 min內(nèi)的活動(dòng)總距離和在中心區(qū)的活動(dòng)距離。結(jié)果模型組活動(dòng)總距離和中央?yún)^(qū)活動(dòng)距離與正常對照組相比顯著延長（P＜0.001）；陽性藥利培酮組兩指標(biāo)均短于模型組（P＜0.05）；淫羊藿苷組活動(dòng)總距離短于模型組，但無顯著性差異（P=0.065），中央?yún)^(qū)活動(dòng)距離短于模型組（P=0.037）。淫羊藿苷組與陽性藥利培酮組活動(dòng)總距離和中央?yún)^(qū)活動(dòng)距離比較均無顯著性差異（P＞0.05）。結(jié)論淫羊藿苷能夠改善精神分裂癥模型小鼠的陰性癥狀，可能改善其陽性癥狀，有利于治療精神分裂癥。

精神分裂癥；淫羊藿苷；N-甲基-D-天冬氨酸受體；MK-801；動(dòng)物模型；曠場試驗(yàn)；小鼠

［本文著錄格式］陳溪，谷洪順，張?zhí)m，等.淫羊藿苷對MK-801致精神分裂癥小鼠模型的影響［J］.中國康復(fù)理論與實(shí)踐，2016，22（4）：395-398.

CITED AS：Chen X，Gu HS，Zhang L，et al.Effects of icariin on MK-801-induced schizophrenia model in mice［J］.Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian，2016，22（4）：395-398.

1　材料與方法

1.1試劑與儀器

淫羊藿苷，純度99%：中國生物制品檢定所。利培酮（risperidone）、MK-801：美國SIGMA公司。曠場行為紅外檢測系統(tǒng)（Tru Scan 2.0）：COULBOURN INSTRUMENTS，美國。

1.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

SPF級近交系Balb/c雄性小鼠60只，體質(zhì)量（20± 2）g，北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。實(shí)驗(yàn)前小鼠在動(dòng)物房飼養(yǎng)至少3 d，維持室溫（22±2）℃，12 h晝夜節(jié)律（8：00-20：00）。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中小鼠自由飲水及進(jìn)食。

1.3動(dòng)物模型的建立

參照Rogó?和Margherita等的方法制備MK-801致精神分裂癥小鼠模型［12-13］。取小鼠20只，先對所有動(dòng)物進(jìn)行1-20編號，然后用計(jì)算機(jī)生成隨機(jī)數(shù)表，根據(jù)隨機(jī)數(shù)表的標(biāo)號順序?qū)⑺袆?dòng)物分為正常對照組，MK-801（0.3 mg/kg、0.6 mg/kg、1.2 mg/kg）組，每組5只。測試當(dāng)天，四組同時(shí)灌胃給予含4%吐溫80溶液（溶媒），60 min后對照組小鼠腹腔注射0.1 ml生理鹽水，模型組腹腔注射同體積的MK-801溶液。隨后放入曠場行為紅外檢測系統(tǒng)，開始曠場行為測試240 min，記錄其活動(dòng)的總距離以及在中心區(qū)活動(dòng)距離（每6 min記錄1次）。其中，活動(dòng)總距離反映精神分裂癥快速移動(dòng)的陽性癥狀；中央?yún)^(qū)活動(dòng)距離反映精神分裂癥焦慮狀態(tài)的陰性癥狀。

取最佳劑量（0.6 mg/kg）制備精神分裂癥小鼠模型。

1.4動(dòng)物分組

取小鼠40只，隨機(jī)分為正常對照組、模型組、陽性藥利培酮組（0.1 mg/kg）、淫羊藿苷組（50 mg/kg），每組10只。

1.5方法

動(dòng)物首先適應(yīng)環(huán)境飼養(yǎng)1周，連續(xù)灌胃給藥3 d，正常對照組和模型組灌胃含4%吐溫80溶液。第4天給藥后放入曠場行為紅外監(jiān)視系統(tǒng)中測試60 min作為基線，然后正常對照組腹腔注射0.1 ml生理鹽水，其他組腹腔注射0.1 ml MK-801溶液0.6 mg/kg造模，其后繼續(xù)測定各組小鼠210 min內(nèi)的活動(dòng)總距離和在中心區(qū)的活動(dòng)距離，每10分鐘記錄1次。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。數(shù)據(jù)以（xˉ±s）表示，檢驗(yàn)采用單因素方差分析，顯著性水平α雙側(cè)=0.05。

2　結(jié)果

2.1不同劑量MK-801對小鼠曠場試驗(yàn)活動(dòng)總距離和中心區(qū)活動(dòng)距離的影響

腹腔注射3個(gè)不同劑量的MK-801后，小鼠活動(dòng)性均有顯著上升。0.3 mg/kg組的小鼠恢復(fù)較快，在100 min左右即恢復(fù)到正常水平；0.6 mg/kg組的高活動(dòng)性可以維持至約180 min后恢復(fù)正常水平；1.2 mg/ kg組小鼠的高活動(dòng)性持續(xù)至240 min未見明顯下降（見圖1）。三個(gè)劑量MK-801腹腔注射后240 min內(nèi)活動(dòng)總距離均較正常對照組顯著延長（P＜0.001）。見表1。

與對照組相比，MK-801 0.3 mg/kg劑量組對小鼠中心區(qū)活動(dòng)距離影響不明顯；0.6 mg/kg劑量組可使小鼠中心區(qū)的活動(dòng)性顯著增加（P＜0.001）；1.2 mg/kg劑量組的小鼠中心區(qū)活動(dòng)距離與對照組相比雖有延長（P＜0.05），但與0.6 mg/kg劑量組相比有縮短趨勢。見表1。

2.2淫羊藿苷對MK-801致精神分裂癥模型小鼠的影響

基于以上試驗(yàn)，選擇0.6 mg/kg劑量的MK-801制備精神分裂癥小鼠模型，并測試210 min內(nèi)的活動(dòng)情況，觀察淫羊藿苷對該模型的影響。

模型組小鼠210 min內(nèi)的活動(dòng)總距離和中央?yún)^(qū)活動(dòng)距離與正常對照組相比顯著延長（P＜0.001）；陽性藥組兩指標(biāo)均短于模型組（P＜0.05）。淫羊藿苷組活動(dòng)總距離短于模型組，但無顯著性差異（P＞0.05）；中央?yún)^(qū)活動(dòng)距離短于模型組（P＜0.05）。淫羊藿苷組與陽性藥利培酮組活動(dòng)總距離和中央?yún)^(qū)活動(dòng)距離比較均無顯著性差異（P＞0.05）。見表2。

圖1　腹腔注射不同劑量MK-801后小鼠曠場試驗(yàn)每6分鐘活動(dòng)總距離（n=5）

表1　腹腔注射不同劑量MK-801后小鼠曠場試驗(yàn)240 min內(nèi)活動(dòng)總距離和中心區(qū)活動(dòng)距離（cm）

表2　各組小鼠曠場試驗(yàn)210 min內(nèi)活動(dòng)總距離和中央?yún)^(qū)活動(dòng)距離（cm）

3　討論

谷氨酸受體功能低下被認(rèn)為是精神分裂癥的發(fā)病機(jī)制之一。MK-801作為NMDA受體的非競爭性拮抗劑，能夠通過降低腦內(nèi)谷氨酸能受體功能的機(jī)制模擬精神分裂癥的癥狀，在嚙齒類動(dòng)物中引起一系列復(fù)雜的行為學(xué)改變，常作為篩選抗精神分裂癥潛在藥物的經(jīng)典動(dòng)物模型［2，12-13］。曠場試驗(yàn)中小鼠的活動(dòng)總距離反映精神分裂癥中快速移動(dòng)的陽性癥狀。中央?yún)^(qū)域?qū)π∈髞碚f存在潛在的威脅，正常小鼠會因害怕而盡快避開，而MK-801造模后的小鼠在有潛在威脅的危險(xiǎn)環(huán)境中活動(dòng)明顯增加，出現(xiàn)焦慮遲鈍的異常情感表現(xiàn)，與精神分裂癥患者出現(xiàn)的以行為與環(huán)境不協(xié)調(diào)為主的特征表現(xiàn)非常相似，反映精神分裂癥中的陰性癥狀［14］。

本研究首先篩選3個(gè)劑量的MK-801以確定最佳造模條件。經(jīng)綜合比較發(fā)現(xiàn)，0.6 mg/kg的MK-801腹腔注射既能延長小鼠活動(dòng)總距離，增高小鼠的活動(dòng)性，較好地模擬精神分裂癥的陽性癥狀；又能延長小鼠中心區(qū)活動(dòng)距離，引起焦慮狀態(tài)，模擬精神分裂癥的陰性癥狀，表明造模成功。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Oh等的報(bào)道［15］一致。淫羊藿苷屬于黃酮苷類化合物，口服給藥后在體內(nèi)的代謝產(chǎn)物1.5 h后方可透過血腦屏障［16］。本實(shí)驗(yàn)選擇提前3 d連續(xù)給藥，一方面保證有足夠時(shí)間轉(zhuǎn)化為代謝產(chǎn)物發(fā)揮作用［17］，另一方面可維持一個(gè)穩(wěn)定的血藥濃度［18］。

目前用于治療精神分裂癥的藥物大多能夠較好地控制陽性癥狀，但存在較為嚴(yán)重的不良反應(yīng)，因此最近精神分裂癥的治療策略更加關(guān)注陰性癥狀［19-20］。本研究首次發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)中藥淫羊藿的主要有效成分淫羊藿苷能夠縮短MK-801致精神分裂癥模型小鼠中心區(qū)活動(dòng)距離，顯著減低模型小鼠的焦慮狀態(tài)，但對于小鼠的高活動(dòng)性改善并不明顯，有待加大樣本量進(jìn)一步考證。同時(shí)，與陽性藥利培酮相比，淫羊藿苷對于中心距離和總距離的改善程度并無顯著性差異，該結(jié)果提示淫羊藿苷可能具有較好的改善精神分裂癥陰性癥狀以及緩解陽性癥狀的作用，有望成為抗精神分裂癥的潛在開發(fā)藥物。

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Effects of Icariin on MK-801-induced Schizophrenia Model in Mice

CHEN Xi，GU Hong-shun，ZHANG Lan，LI Lin
Department of Pharmacology，Xuanwu Hospital of Capital Medical University，Beijing Engineering Reaserch Center Nerve System Drugs，Beijing 100053，China
Correspondence to LI Lin.E-mail：linlixw@126.com

Objective To investigate the effects of icariin，a major active component of traditional Chinese herb Epimedium on schizophrenia animal model.Methods MK-801，a N-methyl-D-aspartate（NMDA）receptor antagonist，was intraperitoneally injected into mice to establish a schizophrenia animal model.The open field behavior test infrared detection system was used to measure the mobility of mice in order to find the best optimal dose.40 mice were randomly divided in to control group，model group，risperidone group and icariin group with 10 mice in each group.The risperidone group and the icariin group were given 0.1 mg/kg risperidone and 50 mg/kg icariin respectively. All groups were injected with 0.6 mg/kg MK-801 0.1 ml intraperitoneally，except the control group.The total distance and the central distance within 210 minutes were tested.Results The total distance and the central distance were significantly longer in the model group than in the control group（P＜0.001），and were shorter in the risperidone group than in the control group（P＜0.05）.The total distance was shorter in the icariin group than in the model group，but there was no significant difference（P=0.065）；and the central distance was shorter（P= 0.037）.There was no significant difference in both total distance and the central distance between the risperidone group and the icariin group（P＞0.05）.Conclusion Icariin may improve the positive and negative symptoms of schizophrenia mice，which may be beneficial to schizophrenia therapy.

schizophrenia；icarrin；N-methyl-D-aspartic acid receptor；MK-801；animal model；open field test；mice

10.3969/j.issn.1006-9771.2016.04.005

R749.3

A

1006-9771（2016）04-0395-04

1.國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No.81273498；No.81473373）；2.國家科技重大專項(xiàng)重大新藥創(chuàng)制課題（No.2015ZX09101016001）；3.北京市高層次衛(wèi)生人才項(xiàng)目（No.2011-1-7；No.2014-2-014）。

首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院藥物研究室，北京市老年病醫(yī)療研究中心，北京市神經(jīng)藥物工程技術(shù)研究中心，北京市100053。作者簡介：陳溪（1988-），女，漢族，北京市人，碩士研究生，主要研究方向：神經(jīng)藥理學(xué)。通訊作者：李林，女，博士，教授，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向：神經(jīng)藥理學(xué)，中藥藥理學(xué)。E-mail：linlixw@126.com。

精神分裂癥是一種嚴(yán)重而復(fù)雜的精神疾病，人群發(fā)病率約為1%，嚴(yán)重影響患者及其家人的生活［1］。谷氨酸受體功能低下被認(rèn)為是精神分裂癥的發(fā)病機(jī)制之一，采用N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartic acid，NMDA）受體拮抗劑，如苯環(huán)己哌啶（phencyclidine，PCP）、地西平馬來酸鹽（MK-801）等，能夠使動(dòng)物產(chǎn)生類似精神分裂癥的癥狀，很好地模擬精神分裂癥的陽性癥狀（快速移動(dòng)）和陰性癥狀（焦慮、刻板行為），常用作研究精神分裂癥的模型［2］。

淫羊藿是我國常用的經(jīng)典中藥，具有溫陽補(bǔ)腎、強(qiáng)筋健骨、祛風(fēng)除濕等功效。淫羊藿苷是淫羊藿的主要有效成分［3］。本課題組前期研究結(jié)果顯示，淫羊藿苷（icariin）能夠減少阿爾茨海默病動(dòng)物模型腦內(nèi)β-淀粉樣肽和β-分泌酶含量，增強(qiáng)神經(jīng)營養(yǎng)因子表達(dá)，而且能夠抑制神經(jīng)炎癥動(dòng)物模型的髓鞘脫失，促進(jìn)髓鞘再生［4-6］。

精神分裂癥在中醫(yī)理論中多屬癲狂。癲病即因情志所傷，或先天遺傳，致使痰氣郁結(jié)，蒙蔽心竅，陰陽失調(diào)，精神失常所引起［7］。有報(bào)道顯示，應(yīng)用以淫羊藿為君藥的中藥方劑能夠顯著改善精神分裂癥的陰性癥狀，并且無明顯毒副作用［8-9］。本實(shí)驗(yàn)擬應(yīng)用NMDA受體拮抗劑MK-801制備精神分裂癥藥理模型［10-11］，觀察淫羊藿苷對精神分裂癥樣行為學(xué)癥狀的影響。

（2015-12-30

2016-02-16）