馬 麗,張 穎,潘菊華,王彥云,孫夢(mèng)云,黃世敬
(中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院 北京 100053)
開(kāi)心解郁方對(duì)抑郁模型大鼠行為學(xué)與血清炎性細(xì)胞因子的影響*
馬 麗,張 穎,潘菊華,王彥云,孫夢(mèng)云,黃世敬**
(中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院 北京 100053)
目的:探討開(kāi)心解郁方對(duì)抑郁模型大鼠抑郁行為及其外周炎性細(xì)胞因子表達(dá)水平的影響。方法:選用SD雄性大鼠,根據(jù)糖水偏好與體重分為正常組、模型組、中藥組,采用慢性不可預(yù)知溫和應(yīng)激聯(lián)合孤養(yǎng)6周的方法建立大鼠抑郁癥模型,記錄體重,行糖水偏好、強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)評(píng)價(jià)大鼠的抑郁狀態(tài),通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)大鼠血清中白細(xì)胞介素(IL)-1β、IL-2、IL-6、腫瘤壞死因子(TNF)-α濃度變化。結(jié)果:與正常組比較,模型組大鼠體重、糖水偏好與飲水總量顯著降低,強(qiáng)迫游泳不動(dòng)時(shí)顯著延長(zhǎng),血清IL-1β、IL-2、IL-6、TNF-α表達(dá)水平顯著升高;中藥組大鼠體重與模型組比較無(wú)差異,糖水偏好與飲水總量顯著升高,不動(dòng)時(shí)間縮短,血清IL-1β、IL-2、IL-6、TNF-α表達(dá)水平顯著降低。結(jié)論:開(kāi)心解郁方能改善抑郁癥模型大鼠的抑郁癥狀,可能與其調(diào)節(jié)血清炎性細(xì)胞因子的表達(dá)水平相關(guān)。
開(kāi)心解郁方 抑郁癥 炎性細(xì)胞因子 慢性不可預(yù)知溫和應(yīng)激行為學(xué)
抑郁癥是以心境低落、興趣減退為主要癥狀,伴見(jiàn)內(nèi)疚、低自我價(jià)值感、失眠或睡眠過(guò)多、食欲或體重的異常、注意力不集中、疲勞等認(rèn)知和軀體的變化,影響患者工作、學(xué)習(xí)、生活及社會(huì)功能,嚴(yán)重者可以導(dǎo)致自殺,存在高患病率、高復(fù)發(fā)率、高自殺風(fēng)險(xiǎn),低識(shí)別率和低治療率的[1]診療特點(diǎn)。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的最新報(bào)道,目前中國(guó)大概有5 400萬(wàn)的抑郁癥患者,全球3億多人罹患抑郁癥,約占全球人口的4.3%,從2005年至2015年,近十年來(lái)增速約18%,導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)一萬(wàn)億美元[2]。抑郁癥主要依靠心理和藥物治療,只有30%到35%的成年人通過(guò)目前的治療方法達(dá)到緩解,許多患者從來(lái)沒(méi)有接受過(guò)診斷或治療[3],藥物干預(yù)產(chǎn)生的不利影響會(huì)使患者早期終止服藥[4],1/3的患者對(duì)抗抑郁藥有耐藥性[5],對(duì)抗抑郁藥治療反映較好的患者存在相當(dāng)比例的殘留癥狀,常見(jiàn)的如睡眠障礙、食欲減退、疲乏等[6]。開(kāi)心解郁方是在中醫(yī)理論與臨床實(shí)踐指導(dǎo)下,經(jīng)臨床驗(yàn)證抗抑郁療效肯定的經(jīng)驗(yàn)方,在與氫溴酸西酞普蘭、氟西汀的臨床對(duì)照研究中,其臨床療效與西酞普蘭、氟西汀相當(dāng),對(duì)中醫(yī)癥狀的緩解優(yōu)于西酞普蘭、氟西汀,特別是對(duì)“善太息”、“乏力”、“失眠”、“不思飲食”癥狀改善顯著優(yōu)于西酞普蘭、氟西汀[7-8],這體現(xiàn)了開(kāi)心解郁方治療抑郁癥的優(yōu)越性。免疫炎癥機(jī)制是抑郁癥的多種機(jī)制之一[9],文獻(xiàn)報(bào)道,抑郁癥患者與抑郁癥模型動(dòng)物,存在免疫炎癥的失衡,外周炎性因子可以通過(guò)多途徑影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)免疫反應(yīng)并在中樞放大免疫炎癥機(jī)制,免疫炎癥機(jī)制可通過(guò)作用于抑郁癥的其他機(jī)制發(fā)揮作用。本研究通過(guò)慢性不可預(yù)知溫和應(yīng)激聯(lián)合孤養(yǎng)方式建立抑郁癥大鼠模型,觀察開(kāi)心解郁方對(duì)該模型大鼠行為學(xué)、血清促炎性細(xì)胞因子的影響,探討開(kāi)心解郁方的抗抑郁效應(yīng)與作用機(jī)制。
SPF級(jí)健康成年雄性SD大鼠48只,體重(195±6)g,購(gòu)自北京維通利華試驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,許可證號(hào)SCXK(京)2012-0001。整個(gè)試驗(yàn)是在廣安門醫(yī)院倫理委員會(huì)的許可和監(jiān)督下進(jìn)行的。
開(kāi)心解郁方由柴胡、赤芍、巴戟天、茯苓、人參、枳實(shí)、遠(yuǎn)志、甘草八種中藥以3∶3∶3∶3∶2∶2∶3∶2的比例組成,在開(kāi)心解郁方的成藥性研究中進(jìn)行制劑工藝篩選后,由廣安門醫(yī)院大興制劑中心制備成了濃縮水丸,每克丸劑含2.58克生藥量。按照成人每日9克丸劑的用藥量與成人體重60千克計(jì)算,成人用藥劑量為0.15g丸劑/千克/天。根據(jù)開(kāi)心解郁方前期大、中、小劑量的藥效學(xué)、病理形態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究[10][11]綜合分析后,中劑量效果更好,所以,本次試驗(yàn)中,大鼠按照成人每日用量的6倍量0.9g丸劑/千克/天為等效劑量,也就是中劑量。使用前配制方法:27克丸劑研成細(xì)末倒入量杯,加純凈水至300毫升,濃度為0.09克/毫升,放入藥瓶,4℃冷藏。
FST-100睡眠剝奪與強(qiáng)迫游泳視頻分析系統(tǒng)(成都泰盟科技有限公司);全自動(dòng)多功能酶標(biāo)儀(美國(guó)Thermo公司);電熱恒溫培養(yǎng)箱(天津泰斯特公司);蔗糖(分析純)、水合氯醛(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);IL-1β、IL-2,IL-6,TNF-α,ELISA 試劑盒(CUSABIO公司)。
大鼠每籠5只適應(yīng)性喂養(yǎng)3天,飼養(yǎng)時(shí)保持溫度21-22°C,明暗時(shí)間各12 h,自由食水。適應(yīng)環(huán)境結(jié)束后編號(hào)、稱重、行糖水偏好試驗(yàn),根據(jù)糖水消耗百分率、體質(zhì)量分為正常組、模型組、中藥組。中藥組在慢性溫和應(yīng)激開(kāi)始的第1天開(kāi)始灌胃給藥,根據(jù)大鼠體重給藥,即每100克體重給已經(jīng)配好的藥1毫升。給藥前,將中藥放在室溫下30分鐘待恢復(fù)常溫;正常組和模型組給予相同體積的純凈水。根據(jù)體重的變化,每周進(jìn)行灌胃劑量的調(diào)整,連續(xù)給藥42天。
采用慢性不可預(yù)知溫和應(yīng)激聯(lián)合孤養(yǎng)制備大鼠抑郁模型。慢性溫和應(yīng)激:將動(dòng)物予以?shī)A尾1 min,禁水24 h,禁食24 h,4℃冰水游泳5 min,45℃環(huán)境5 min,明暗顛倒24 h,電擊足底5 min(1 mA,30 v,每隔1 min刺激1次,每次10 s),潮濕墊料24 h,45°鼠籠傾斜24 h,水平振蕩5 min等方法刺激。每天采取一種刺激,同樣的刺激方式不能連續(xù)兩天應(yīng)用,使動(dòng)物無(wú)法預(yù)料刺激的發(fā)生,共刺激42天。
孤養(yǎng):正常組每籠4只,常規(guī)飼養(yǎng);模型組與中藥組在慢性應(yīng)激的同時(shí)單籠隔離飼養(yǎng)。
應(yīng)用糖水偏好試驗(yàn)與強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)進(jìn)行抑郁模型大鼠的行為學(xué)檢測(cè)。
造模前、造模后第42天行糖水偏好試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)各組大鼠糖水偏好試驗(yàn)需要大鼠適應(yīng)性喝糖水兩天、禁食禁水1天,即第1天每籠放置2瓶1%蔗糖水,第2天1瓶糖水,1瓶純凈水,2瓶位置隨機(jī);第3天上午9:00開(kāi)始禁食禁水;第4天9:00正式的糖水試驗(yàn),給每只大鼠隨機(jī)放置2個(gè)水瓶,分別放有事先稱重的1%蔗糖水和純凈水,120 min后,取2瓶水再次稱重。記錄每只大鼠的糖水消耗量、純凈水消耗量,按糖水消耗量占總消耗水量的百分比計(jì)算糖水偏好。
在造模后第43天進(jìn)行強(qiáng)迫游泳試驗(yàn),采用成都泰盟科技有限公司的FST-100睡眠剝奪與強(qiáng)迫游泳視頻分析系統(tǒng),裝置置于安靜的房間,由長(zhǎng)348 mm,寬348 mm,高445 mm的玻璃水箱組成,裝置內(nèi)有直徑200 mm,高400 mm的圓筒玻璃隔板,用于限制大鼠的活動(dòng)范圍。向玻璃裝置內(nèi)放水,深度為30 cm,溫度為25℃。將大鼠放入圓筒內(nèi),每只大鼠單獨(dú)測(cè)試、不同組大鼠交替進(jìn)行觀察記錄5 min內(nèi)的掙扎、游泳、漂浮時(shí)間,全過(guò)程使用攝像頭-電腦連接裝置自動(dòng)記錄。本次試驗(yàn)采用大鼠的漂浮時(shí)間即不動(dòng)時(shí)間作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。
①血清采集與處理:取材前一天配10%水合氯醛備用,取材時(shí)按照0.35 ml/100 g體重腹腔麻醉,腹主動(dòng)脈取血5 ml,室溫靜置2小時(shí)后離心,4℃,1500 rpm,離心30分鐘,吸取上部血清,-80℃冰箱凍存。
②酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法測(cè)定大鼠血清炎性細(xì)胞因子IL-1β,IL-2,IL-6,TNF-α的表達(dá):按照ELISA試劑盒說(shuō)明書測(cè)定上述炎性因子濃度。
采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件先對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn),本試驗(yàn)計(jì)量資料均符合正態(tài)分布,所測(cè)數(shù)據(jù)均以均值±標(biāo)準(zhǔn)差(xˉ±s)表示;各指標(biāo)組間比較均采用單因素方差分析(One-way ANOVA),若數(shù)據(jù)符合方差齊,兩兩比較選用LSD檢驗(yàn);若出現(xiàn)方差不齊時(shí),應(yīng)用Welch近似方差分析,兩兩比較采用Tamhane's T2檢驗(yàn);檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)均為0.05
表1 各組大鼠體重比較 ±s,g)
表1 各組大鼠體重比較 ±s,g)
注:與正常組比較##P<0.01。
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圖1 造模前后各組大鼠糖水偏好的變化
圖2 造模前后各組大鼠飲水總量的變化
圖3 開(kāi)心解郁方對(duì)抑郁模型大鼠強(qiáng)迫游泳不動(dòng)時(shí)間的影響
表2 血清炎性細(xì)胞因子ELISA數(shù)據(jù)(±s,pg/ml)
表2 血清炎性細(xì)胞因子ELISA數(shù)據(jù)(±s,pg/ml)
注:與正常組比較#P<0.05,##P<0.01;與模型組比較△P<0.05,△△P<0.01
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試驗(yàn)過(guò)程中記錄了分組造模前與造模開(kāi)始后第24天、第43天的體重,見(jiàn)表1。模型組、中藥組大鼠在造模第24天與造模結(jié)束后體重與正常組比較,均顯著降低(P<0.01),中藥組與模型組無(wú)差異(P>0.05)
各組大鼠造模前的糖水偏好無(wú)差異(P>0.05);造模42天后,模型組大鼠糖水偏好百分比顯著低于正常組(P<0.01),開(kāi)心解郁方干預(yù)的中藥組糖水偏好顯著高于模型組(P<0.01),見(jiàn)圖1。總飲水量,見(jiàn)圖2,三組基線水平無(wú)差異(P>0.05),造模結(jié)束后,模型組總飲水量顯著少于正常組(P<0.01),中藥組可增加模型大鼠的飲水量(P<0.05)。
造模43天后,模型組大鼠的不動(dòng)時(shí)間明顯高于正常組(P<0.01);與模型組比較,中藥組漂浮時(shí)間明顯縮短(P<0.05),但仍高于正常組(P<0.05),見(jiàn)圖3。
如表 2,四種炎性細(xì)胞因子 IL-1β、IL-2、IL-6、TNF-α,模型組的表達(dá)水平均顯著高于正常組(P<0.01);與模型組相比,中藥組IL-2、TNF-α表達(dá)濃度顯著降低(P<0.01),IL-1β、IL-6表達(dá)濃度也顯著降低(P<0.05);中藥組的IL-1β、IL-2、TNF-α表達(dá)水平與正常組比較仍存在明顯差異(P<0.01)。
抑郁癥是一種以心境抑郁,喪失興趣或愉悅感為主要特征的情感性精神障礙[12],它的核心癥狀情緒低落,喪失興趣,無(wú)價(jià)值感和容易出現(xiàn)的死亡或自殺念頭,在試驗(yàn)動(dòng)物難以復(fù)制評(píng)價(jià),因此抑郁的研究者們不斷試圖從不同角度探索抑郁 模型[13]。慢性不可預(yù)知溫和應(yīng)激模擬了臨床上抑郁癥核心癥狀——對(duì)獎(jiǎng)賞的感受力下降,即快感缺失,同時(shí)可表現(xiàn)出抑郁障礙的其他癥狀,如運(yùn)動(dòng)能力及社會(huì)交往能力下降、探索行為能力下降、侵犯攻擊能力缺陷、性行為能力下降等。慢性不可預(yù)知溫和應(yīng)激抑郁模型是將動(dòng)物長(zhǎng)時(shí)間置于一系列不可預(yù)見(jiàn)、輕度的應(yīng)激環(huán)境中,模擬人們?cè)谌粘I钪兴?jīng)歷的慢性的、低強(qiáng)度的應(yīng)激性生活事件而建立抑郁模型,與人類抑郁癥發(fā)病原因更接近。多變性和不可預(yù)測(cè)性是模型制造成功的關(guān)鍵,該模型目前存在文獻(xiàn)報(bào)道說(shuō)法不一、應(yīng)激強(qiáng)度難以掌控的問(wèn)題,有學(xué)者對(duì)該模型的穩(wěn)定性提出過(guò)質(zhì)疑,但該模型的提出者Willner P[14][15]通過(guò)文獻(xiàn)整理與對(duì)相關(guān)試驗(yàn)室的問(wèn)卷調(diào)查證實(shí)了該模型是高度可靠的抑郁癥動(dòng)物模型,但在不同試驗(yàn)室復(fù)制時(shí)可能會(huì)有差異。糖水偏好試驗(yàn)是一種有效的行為檢測(cè),用來(lái)評(píng)估抑郁模型動(dòng)物快感缺乏癥狀。慢性不可預(yù)知溫和應(yīng)激可引起大鼠糖水偏好下降,在比較糖水消耗百分比同時(shí),有的文獻(xiàn)比較了總的飲水量,慢性應(yīng)激可導(dǎo)致模型動(dòng)物總飲水量的下降,抗抑郁藥可逆轉(zhuǎn)糖水偏好試驗(yàn)中的這些異常行為[16-17]。強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)是常用來(lái)評(píng)價(jià)應(yīng)激后嚙齒類動(dòng)物抑郁樣行為的檢測(cè)方法,強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)中動(dòng)物的漂浮時(shí)間代表行為絕望的程度,以模仿抑郁癥患者的絕望心理[18-19]。慢性不可預(yù)知溫和應(yīng)激可引起大鼠不動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng),可被抗抑郁藥逆轉(zhuǎn)。
本試驗(yàn)采用文獻(xiàn)報(bào)道較多的慢性不可預(yù)知溫和應(yīng)激與孤養(yǎng)結(jié)合的方式[20]建立大鼠抑郁模型,對(duì)建立此模型的效果進(jìn)行了驗(yàn)證,這種應(yīng)激方式使大鼠體重、糖水偏好、飲水總量顯著下降,不動(dòng)時(shí)間顯著延長(zhǎng),一定程度上說(shuō)明模型較成功。開(kāi)心解郁方干預(yù)后,顯著增加了抑郁模型大鼠的糖水偏好、飲水總量,降低了不動(dòng)時(shí)間,對(duì)體重?zé)o影響。臨床中,我們發(fā)現(xiàn)開(kāi)心解郁方可改善抑郁癥患者不思飲食的癥狀,在以后的研究中應(yīng)加入模型大鼠飲食量的變化。本次實(shí)驗(yàn)中造模前基線水平的糖水偏好較課題組以往實(shí)驗(yàn)和文獻(xiàn)報(bào)道的均低,模型結(jié)束后正常組的糖水偏好檢測(cè)與以往研究接近,分析其原因可能與適應(yīng)性喂養(yǎng)3天時(shí)間較短,適應(yīng)性喂養(yǎng)3天后就被單籠飼養(yǎng)做糖水試驗(yàn)預(yù)適應(yīng)有關(guān),對(duì)新環(huán)境的不適應(yīng)與突然的隔離使大鼠產(chǎn)生短暫的抑郁狀態(tài),影響了對(duì)糖水的偏好,以后的試驗(yàn)中應(yīng)如大多數(shù)文獻(xiàn)說(shuō)明的適應(yīng)1周為宜。
目前認(rèn)為,抑郁癥是遺傳與環(huán)境通過(guò)多種機(jī)制相互作用的結(jié)果,涉及多種病理生理進(jìn)程,單胺類遞質(zhì)的失衡、下丘腦-垂體-腎上腺軸的過(guò)度活化,生長(zhǎng)因子與神經(jīng)肽的變化,谷氨酸神經(jīng)遞質(zhì)的改變,神經(jīng)再生的損傷、免疫炎癥活化等[21]?;谝酝难芯孔C據(jù)Maes[22]提出了抑郁癥的免疫炎癥假說(shuō),認(rèn)為抑郁癥伴有免疫系統(tǒng)的激活與炎癥反應(yīng),涉及免疫細(xì)胞增殖活化,細(xì)胞因子、前列腺素、相關(guān)蛋白、抗體的異常表達(dá)。細(xì)胞因子主要由外周免疫細(xì)胞合成和分泌,也可由中樞神經(jīng)細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞合成分泌,在免疫炎癥反應(yīng)中起著十分重要的作用。盡管文獻(xiàn)報(bào)道的炎性細(xì)胞因子在抑郁癥中研究結(jié)果有些不同,但是目前普遍認(rèn)為抑郁癥的免疫炎癥假說(shuō)主要表現(xiàn)為促炎性細(xì)胞因子的增多,抗炎性細(xì)胞因子的減少[23]。薈萃也分析[24-25]顯示IL-1、IL-6、TNF-α等前炎性細(xì)胞因子在抑郁癥患者的血清和腦脊液中高表達(dá),在抑郁癥模型動(dòng)物腦區(qū)、外周中同樣高表達(dá)[26-27],抗抑郁治療可以逆轉(zhuǎn)這種情況。外周的細(xì)胞因子可通過(guò)多種途徑進(jìn)入中樞系統(tǒng),激活腦內(nèi)炎癥信號(hào)[21],可擴(kuò)大中樞炎癥效應(yīng),介導(dǎo)抑郁癥的上述其他病理機(jī)制[28-29]?;谘装Y因子在抑郁癥中的作用,以炎癥因子為靶點(diǎn)的抗抑郁治療也在不斷探索[30]。本次試驗(yàn)通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)了血清炎癥細(xì)胞因子濃度,證實(shí)開(kāi)心解郁方能改善抑郁癥模型大鼠的抑郁狀態(tài)可能與調(diào)節(jié)血清促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)水平相關(guān)。
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Effect of Kai-Xin Jie-Yu Prescription on Behavior and Serum Inflammatory Cytokines in Rat Model of Depression
Ma Li,Zhang Ying,Pan Juhua,Wang Yanyun,Sun Mengyun,Huang Shijing
(Guang’anmen Hospital,China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing 100053,China)
This study was aimed to explore the antidepressant effect ofKai-Xin Jie-Yu(KXJY)prescription on depressive model of rats,and to explore the level of inflammatory cytokines in peripheral blood.According to sucrose preference and weight,male SD rats were randomly divided into the normal group,model group and traditional Chinese medicine(TCM)group.The model of depression was established by chronic unpredictable mild stress and separation for 6 weeks.Body weight,sucrose preference and forced swimming test were used to evaluate the depressive state.The levels of IL-1β,IL-2,IL-6 and TNF-α in the serum of rats were measured by ELISA.The results showed that compared with the normal group,the weight,sucrose preference and total drinking water of rat model group were significantly reduced.The immobility time of forced swimming was significantly prolonged.The level of IL-1β,IL-2,IL-6 and TNF-α expression in serum was significantly increased.There was no significant difference between the body weight of rats in the model group and TCM group.The total amount of drinking water and sucrose preference were significantly increased.The immobility time of forced swimming was reduced.Levels of IL-1β,IL-2,IL-6 and TNF-α expression were decreased significantly.It was concluded that KXJY prescription can improve depression symptoms in depression model of rats.It may be related to regulate the expression level of serum inflammatory cytokines.
Kai-Xin Jie-Yuprescription,depression,inflammatory cytokines,chronic unpredictable mild stress and stress behavior
10.11842/wst.2017.08.013
R749.92
A
2017-05-11
修回日期:2017-05-26
* 國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(No.81573790):基于lncRNA-miRNA網(wǎng)絡(luò)對(duì)神經(jīng)血管單元穩(wěn)態(tài)調(diào)控探討益氣開(kāi)郁中藥抗抑郁機(jī)制,負(fù)責(zé)人:黃世敬。北京市科技計(jì)劃(No.Z161100001816013):開(kāi)心解郁顆粒治療血管性抑郁的成藥性研究,負(fù)責(zé)人:黃世敬。
** 通訊作者:黃世敬,研究員,主任醫(yī)師,博士研究生導(dǎo)師,研究方向:中醫(yī)腦病、心身疾病及中藥研發(fā)。
(責(zé)任編輯:韓馥蔓,責(zé)任譯審:王 晶)