柴胡皂苷a對抑郁模型大鼠腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)及行為學(xué)的影響

趙慧源 田詩琪 翟春影 梁汶彬 王金亮 金銘 王宇晨 蔡珍珍

【摘要】 目的：探究柴胡皂苷有效成分柴胡皂苷a對慢性不可預(yù)見性溫和刺激（chronic unpredictable mild stress，CUMS）抑郁大鼠模型行為學(xué)及海馬區(qū)神經(jīng)遞質(zhì)變化的影響，以期通過新的路徑發(fā)現(xiàn)抗抑郁治療的新靶點，為以后的臨床實踐做出一定理論基礎(chǔ)。方法：將48只SD雄性大鼠隨機分為對照組、模型組、氟西汀組和柴胡皂苷a高、中、低劑量組。建立CUMS模型，建模第1天開始，分別給予生理鹽水、氟西汀1.2 mg/kg、柴胡皂苷a 50 mg/kg、柴胡皂苷a 25 mg/kg和柴胡皂苷a 12.5 mg/kg灌胃。分別于實驗的第1、7、14、21天進行糖水偏好實驗和體重測試;于實驗第21天進行曠場實驗。酶聯(lián)免疫吸附測定法（ELISA）檢測大鼠腦內(nèi)海馬組織5-羥色胺（5-HT）和去甲腎上腺素（NE）的含量。結(jié)果：各組大鼠在造模實驗前進行糖水偏好實驗比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）;21 d后，柴胡皂苷a高、中劑量組和氟西汀組相比于模型組糖水偏好性明顯升高（P<0.05）;與對照組相比，模型組大鼠糖水偏好性明顯下降（P<0.05）。經(jīng)曠場實驗，與模型組相比，柴胡皂苷a高劑量組中央?yún)^(qū)域運動時間減少，柴胡皂苷a紙劑量組運動時間升高（P<0.05）;與對照組相比，柴胡皂苷a低、中、高劑量組及氟西汀組、模型組運動時間均降低，中央?yún)^(qū)域均運動時間均升高（P<0.05）。經(jīng)ELISA檢測，與對照組相比，模型組海馬組織5-HT和NE均降低（P<0.05）。柴胡皂苷a高劑量組腦內(nèi)海馬組織5-HT和NE均高于模型組（P<0.05）。結(jié)論：柴胡皂苷a可以改善CUMS大鼠抑郁樣行為，調(diào)節(jié)CUMS大鼠腦內(nèi)海馬中5-HT和NE的表達。

【關(guān)鍵詞】 柴胡皂苷a 抑郁 神經(jīng)遞質(zhì) 5-HT NE

Effects of Saikosaponin a on Neurotransmitters and Behavior in Depressive Rats/ZHAO Huiyuan， TIAN Shiqi， ZHAI Chunying， LIANG Wenbin， WANG Jinliang， JIN Ming， WANG Yuchen， CAI Zhenzhen. //Medical Innovation of China， 2021， 18（34）： 0-032

[Abstract] Objective： To investigate the effects of Saikosaponin a on behavioral and neurotransmitter changes in hippocampus of chronic unpredictable mild stress （CUMS） depressed rats， to find a new target of antidepressant therapy through a new approach， which will provide a theoretical basis for future clinical practice. Method： A total of 48 SD male rats were randomly divided into control group， model group， Fluoxetine group and? Saikosaponin a high， medium， low dose group. The CUMS model was established. At the beginning of day 1， normal saline， Fluoxetine （1.2 mg/kg） ， Saikosaponin a （50， 25 and 12.5 mg/kg） were administered intragastrically. Sugar-water preference test and body weight test were performed on day 1， day 7， day 14， day 21. Open field test on day 21. Enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） was used to detect the content of 5-HT and NE in hippocampus of rats. Result： There were no significant differences in body weight and sugar-water preference test before model established （P>0.05）. After 21 days， compared with the model group， Saikosaponin a high， medium dose group and Fluoxetine group had significantly higher sugar-water preference （P<0.05）; compared with the control group， the sugar-water preference of the model group was significantly decreased （P<0.05）. Compared with the model group， the exercise time in the central region of Saikosaponin a high dose group was significantly reduced， the exercise time of Saikosaponin a low dose group was increased （P<0.05）; compared with the control group， the exercise time of Saikosaponin a low， middle， high dose group and Fluoxetine group， model group were significantly decreased， the exercise time in the central region were increased （P<0.05）. Compared with the control group， 5-HT and NE in hippocampus of model group were decreased by ELISA （P<0.05）. The 5-HT and NE in hippocampus of Saikosaponin a high dose group were higher than those of model group （P<0.05）. Conclusion： Saikosaponin a can improve depression-like behavior of CUMS rats and regulate the expression of 5-HT and NE in the hippocampus of CUMS rats.

[Key words] Saikosaponin a Depression Neurotransmitter 5-HT NE

First-author’s address： Qiqihar Medical University， Qiqihar 161006， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.34.007

抑郁癥是一種常見的情感性障礙疾病，以顯著而持久的情緒低落為主要特征，同時伴有不同程度上的認知功能障礙，可伴有妄想和幻覺的精神疾病[1]。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會競爭壓力的不斷加劇，人們生活水平的不斷提高，人口和家庭結(jié)構(gòu)的變化，抑郁癥患者的數(shù)量逐漸增加，發(fā)病率也呈現(xiàn)明顯上升的趨勢。據(jù)世界衛(wèi)生組織最新數(shù)據(jù)預(yù)測，2030年，抑郁癥將會成為造成疾病負擔的三個主要原因之一[2]。柴胡疏肝散源于張景岳《景岳全書》，由“醋炒陳皮、柴胡各二錢，川芎、麩炒枳殼、芍藥各一錢半，炙甘草五分，香附一錢半”組成，用于“治脅肋疼痛，寒熱往來”[3-4]。柴胡作為疏肝解郁的藥物，被廣泛應(yīng)用于臨床，柴胡對中樞神經(jīng)系統(tǒng)既有興奮又有鎮(zhèn)靜的作用，表現(xiàn)為抗抑郁、抗驚厥和抗癲癇[5]。通過柴胡的藥理特性發(fā)現(xiàn)，柴胡對抑郁癥的治療有著至關(guān)重要的作用。柴胡皂苷a是柴胡的有效成分，柴胡皂苷a可以改善由抑郁癥導(dǎo)致腦內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)降低的現(xiàn)象，當腦內(nèi)的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)分泌不足后，不能刺激脈絡(luò)叢生成神經(jīng)營養(yǎng)因子，神經(jīng)營養(yǎng)因子濃度下降會導(dǎo)致神經(jīng)元的損傷，故而通過此途徑來減少對神經(jīng)元的傷害[6]。本實驗通過對慢性不可預(yù)知溫和應(yīng)激模型（CUMS）抑郁癥大鼠連續(xù)21 d灌胃治療，觀察柴胡皂苷a對抑郁癥大鼠的行為學(xué)實驗和單胺類遞質(zhì)（5-HT和NE）的影響。評價柴胡皂苷a對大鼠抑郁行為的影響，分析柴胡皂苷對大鼠抗抑郁作用和可能的作用機制，以期通過新的路徑發(fā)現(xiàn)抗抑郁治療的新靶點，為以后的臨床實踐提供一定理論支持。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 選取健康的SD雄性大鼠，平均體重為（180±20）g，SPF級，2～3個月齡，由大連醫(yī)科大學(xué)動物實驗中心提供，許可證號：SYXK（黑2016-001），環(huán)境溫度20～30℃，濕度30%～50%，適應(yīng)性喂養(yǎng)1周，動物實驗方案通過齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院實驗動物倫理委員會審核。

1.2 藥品及試劑 柴胡皂苷a（生產(chǎn)廠家：成都普菲得生物技術(shù)有限公司），鹽酸氟西汀分散片（百憂解，生產(chǎn)廠家：禮來蘇州制藥有限公司，批準文號：國藥準字J20160029，規(guī)格：20 mg），5-羥色胺（5-HT）ELISA試劑盒（生產(chǎn)廠家：廈門慧嘉生物科技有限公司），去甲腎上腺素（NE）ELISA試劑盒（生產(chǎn)廠家：廈門慧嘉生物科技有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 分組、造模及給藥 實驗前，將48只大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d，隨機分成6組，每組8只大鼠，分為對照組、模型組、氟西汀組、柴胡皂苷a高、中、低劑量組。對照組：不接受任何的刺激。模型組：21 d內(nèi)邊造模邊給予1.5 mL的生理鹽水進行灌胃。氟西汀組：21 d內(nèi)邊造模邊給予1.5 mL的氟西汀1.2 mg/（kg·d）進行灌胃。柴胡皂苷a高劑量組：21 d內(nèi)邊造模邊給予1.5 mL的柴胡皂苷a?50 mg/（kg·d）進行灌胃。柴胡皂苷a中劑量組：21 d內(nèi)邊造模邊給予1.5 mL的柴胡皂苷a 25 mg/（kg·d）進行灌胃。柴胡皂苷a低劑量組：21 d內(nèi)邊造模邊給予1.5 mL的柴胡皂苷a 12.5 mg/（kg·d）進行灌胃。CUMS造模：禁食禁水（24 h），潮濕墊料（24 h），夾尾（1 min，距尾根處3 cm），傾籠（45°，24 h），束縛（24 h），晝夜顛倒（持續(xù)光照24 h或持續(xù)黑暗24 h），每天給予一種刺激，相鄰2 d的刺激不相同，每個刺激最多不能超過3次，避免大鼠產(chǎn)生適應(yīng)性，使大鼠不可預(yù)見刺激的發(fā)生，共刺激21 d[7]。

1.3.2 糖水偏好實驗 采用1%的蔗糖溶液進行測試，第1天動物適應(yīng)性飲用1%蔗糖溶液，在鼠籠左右各放置一個相同外觀體積的蔗糖溶液瓶;第2天在鼠籠一側(cè)放置一瓶1%蔗糖溶液，另一側(cè)放置一瓶自來水;12 h后交換水瓶一次;第3天禁食禁水;第4天，進行1%蔗糖溶液消耗實驗，在鼠籠放置一瓶1%蔗糖溶液，一瓶自來水，1 h后交換位置，計算2 h的蔗糖的消耗量及百分比，蔗糖的消耗量%=蔗糖溶液的消耗量/（蔗糖溶液的消耗量+自來水的消耗量）。

1.3.3 體重測試 在造模的過程中，第1、7、14、21天分別稱取大鼠的體重進行比較。

1.3.4 曠場實驗 造模過程中每天同一個時間段內(nèi)將1只大鼠放曠場中心的實驗方格中（長100 cm，寬100 cm，高35 cm）內(nèi)，選擇一個空曠的實驗環(huán)境并且在每天同一時間段進行，預(yù)先準備好曠場的中心方格，然后放進大鼠進行相關(guān)指標記錄。

1.3.5 ELISA法測量海馬勻漿中5-HT和NE 斷頭取腦，取大鼠的海馬組織，放入離心管中進行勻漿，離心取上清。采用5-HT、NE的ELISA試劑盒，根據(jù)說明書方法進行操作，應(yīng)用全自動酶標儀檢測450 nm吸光度。以吸光度為縱坐標，以標準品劑量為橫坐標，繪制標準曲線。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 26.0軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計量資料用（x±s）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大鼠糖水偏好實驗 實驗前，各組大鼠糖水偏好性比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。21 d后，與對照組相比，模型組大鼠糖水偏好性明顯下降（P<0.05）;與模型組相比，氟西汀組、柴胡皂苷a中劑量組和柴胡皂苷a高劑量組糖水偏好性均明顯增加（P<0.05）。見表1。

2.2 大鼠曠場實驗 實驗21 d后，與對照組相比，氟西汀組、柴胡皂苷a低、中、高劑量組及模型組運動時間均降低，中央?yún)^(qū)域運動時間均升高（P<0.05）;與模型組相比，柴胡皂苷a高劑量組中央?yún)^(qū)域運動時間減少，柴胡皂苷a低劑量組運動時間升高（P<0.05）。見表2。

2.3 大鼠體重變化 實驗第14天，與對照組相比，柴胡皂苷a高、中、低劑量組、氟西汀組及模型組體重均降低（P<0.05）;與模型組相比，柴胡皂苷a高劑量組和氟西汀組體重均升高（P<0.05）;實驗第21天，與對照組相比，模型組、柴胡皂苷a高、中、低劑量組體重均降低（P<0.05）。見表3。

2.4 大鼠海馬區(qū)5-HT、NE的變化 與對照組相比，模型組5-HT、NE均降低（P<0.05）;與模型組相比，柴胡皂苷a高劑量組和氟西汀組5-HT、NE均增加（P<0.05）。見表4。

3 討論

抑郁癥是一種常見的精神障礙性疾病，以情緒低落，認知障礙為特點。在臨床上，抑郁癥復(fù)發(fā)率及自殺發(fā)生率較高[7]。抑郁癥的發(fā)病機制主要包括炎癥反應(yīng)學(xué)說[8]，下丘腦-垂體-腎上腺素（HPA）功能失調(diào)假說[9]，神經(jīng)元損傷與神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）假說[10]，單胺類神經(jīng)遞質(zhì)假說[11]，神經(jīng)可塑假說等。近些年來，科學(xué)家要認為單胺類神經(jīng)遞質(zhì)假說對抑郁癥的發(fā)生有著重要的作用。目前臨床常用的抗抑郁藥物主要包括三環(huán)類抗抑郁藥物，單胺氧化酶抑制劑（MAOIs）[12]，四環(huán)類抗抑郁藥物，選擇性5-羥色胺和去甲腎上腺素再攝取抑制劑（SSNRI）[13]。臨床研究發(fā)現(xiàn)，患者初期接受抗抑郁治療后，僅有1/3的患者可以緩解，且需要14～28 d才能起效，而對于某些有自殺傾向的人群，單純使用藥物治療不能及時緩解，且對人體造成一定的傷害。據(jù)最新的臨床證據(jù)顯示，在抑郁癥患者治療的過程中，中期復(fù)發(fā)較為常見，抑郁癥的復(fù)發(fā)率高達50%～80%[14]。與此同時，長期服用抗抑郁藥物，會導(dǎo)致患者心腦血管出現(xiàn)問題，如頭暈頭痛，糖尿病和高血壓等不良反應(yīng)[15]。中醫(yī)中藥治療抑郁癥效果良好、價格便宜、副作用較小。

柴胡為常用中藥味苦，性微寒，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有興奮及鎮(zhèn)靜的雙重作用，從柴胡屬植物已分離出90多種皂苷類成分，有a、c、d、b1、b2、b3、b4等，其中皂苷a、d的生物活性最強，含量最高，藥理作用最為顯著[16]。柴胡皂苷有a，b，c，d四種結(jié)構(gòu)，但只有a，d結(jié)構(gòu)具有良好的抗炎作用，柴胡皂苷c無抗炎作用。柴胡皂苷可增加抑郁型大鼠腦中的高香草酸、去甲腎上腺素、多巴胺及5-羥色胺等[17]，對抑郁情緒起到一定的治療作用，柴胡皂苷a可以顯著逆轉(zhuǎn)由抑郁導(dǎo)致的腦內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的降低，減少由此造成的神經(jīng)細胞損傷，從而達到治療抑郁情緒目的[18]。本實驗的目的主要是通過中藥對抑郁癥有著獨特的作用，可以長期治療，預(yù)防抑郁癥的復(fù)發(fā)率，提高抑郁癥患者的生活質(zhì)量和治愈率。

本研究所選取的CUMS模型是抑郁癥常用的經(jīng)典模型，抑郁情況接近于人類抑郁癥[19]。大鼠經(jīng)過21 d造模后，動物的體重和糖水偏好率出現(xiàn)了明顯的下降，說明動物出現(xiàn)了快感消失的現(xiàn)象;通過曠場實驗發(fā)現(xiàn)，給予柴胡皂苷a后，與模型組的相比，柴胡皂苷a高劑量組大鼠的中央?yún)^(qū)域運動時間有顯著差異（P<0.05），表明柴胡皂苷a具有抗抑郁的作用。單胺類神經(jīng)遞質(zhì)假說是導(dǎo)致抑郁癥發(fā)生的主要學(xué)說之一，是指大腦內(nèi)的5-HT和NE等興奮性神經(jīng)遞質(zhì)含量下降，從而引起人體內(nèi)出現(xiàn)抑郁的情緒[20]。本實驗采取了大鼠腦內(nèi)海馬組織，進行了ELISA實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)柴胡皂苷a高劑量組5-HT、NE與模型組相比具有顯著性的差異（P<0.05），提示柴胡皂苷a能夠改善抑郁癥大鼠腦內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)5-HT及NE的含量。

綜上所述，本研究驗證了柴胡皂苷a對抑郁大鼠在神經(jīng)遞質(zhì)和海馬區(qū)的神經(jīng)元有治療作用，但是柴胡皂苷a氟西汀的協(xié)同作用還要等進一步的驗證。中西藥的聯(lián)合應(yīng)用為臨床的治療提供了新的思路，同時也為之后的應(yīng)用奠定一定的理論基礎(chǔ)，為藥品的開發(fā)和利用提供了新的思路，但是具體的作用機制還需要進一步的研究。

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（收稿日期：2021-09-29）

基金項目：2020年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃省級重點項目（202011230004）;齊齊哈爾市科技計劃聯(lián)合引導(dǎo)項目（LHYD-202022）

①齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院 黑龍江 齊齊哈爾 161006

通信作者：蔡珍珍