淫羊藿苷對(duì)精神分裂癥模型大鼠認(rèn)知功能的改善作用及機(jī)制

劉運(yùn)琴 劉燕芹 戢漢斌 肖文昊 林麗

摘 要 目的：研究淫羊藿苷（ICA）對(duì)精神分裂癥模型大鼠認(rèn)知功能的改善作用及機(jī)制。方法：將SD大鼠分為空白對(duì)照組、模型組和ICA低、中、高劑量組（15、30、60 mg/kg），除空白對(duì)照組外，其余組大鼠均腹腔注射N-甲基-D-天冬氨酸受體拮抗劑MK-801（0.2 mg/kg）復(fù)制精神分裂癥模型，每天1次，連續(xù)14天。造模成功后，ICA各劑量組大鼠灌胃相應(yīng)藥物，空白對(duì)照組和模型組灌胃等體積水，每天1次，連續(xù)28天。采用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)、曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)和Y迷宮實(shí)驗(yàn)觀察大鼠行為學(xué)變化;采用Nissl法染色觀察大鼠海馬組織病理變化;采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）檢測(cè)大鼠腦組織中膽堿能相關(guān)指標(biāo)[乙酰膽堿（Ach）、膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶（ChAT）、乙酰膽堿酯酶（AchE）]的水平;采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）法檢測(cè)大鼠腦組織中腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）、環(huán)磷腺苷反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（CREB）的mRNA的表達(dá)水平;采用Western blot法檢測(cè)大鼠腦組織中BDNF、ERK、CREB蛋白和凋亡相關(guān)蛋白[B淋巴細(xì)胞瘤2（Bcl-2）及其相關(guān)X蛋白（Bax）、胱天蛋白酶3（Caspase- 3）]的表達(dá)或磷酸化水平。結(jié)果：與空白組比較，模型組大鼠逃避潛伏期、T1～T3時(shí)段活動(dòng)路程長度、累積不動(dòng)時(shí)間和腦組織中Caspase-3蛋白的表達(dá)水平均顯著增加或升高（P<0.05）;穿臺(tái)次數(shù)、交替率、海馬組織中Nissl染色陽性神經(jīng)元數(shù)以及腦組織中Ach和ChAT水平、Bcl-2/Bax比值、BDNF mRNA和蛋白的表達(dá)水平、ERK和CREB mRNA的表達(dá)水平、ERK1/2和CREB磷酸化水平均顯著減少或降低（P<0.05）。與模型組比較，ICA高劑量組大鼠逃避潛伏期、T1～T3段活動(dòng)路程長度、累積不動(dòng)時(shí)間、Nissl染色陽性神經(jīng)元數(shù)、腦組織中AchE水平和Caspase-3蛋白的相對(duì)表達(dá)量均顯著減少或降低（P<0.05）;穿臺(tái)次數(shù)、交替率，腦組織中Ach和ChAT水平、Bcl-2/Bax比值、BDNF mRNA和蛋白的表達(dá)水平、ERK和CREB mRNA的表達(dá)水平、ERK1/2和CREB的磷酸化水平均顯著增加或升高（P<0.05）。ICA低、中劑量組大鼠上述部分指標(biāo)較模型組顯著改善（P<0.05）。結(jié)論：ICA可改善精神分裂癥模型大鼠的認(rèn)知功能，其作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)膽堿能系統(tǒng)、抑制神經(jīng)元凋亡、促進(jìn)BDNF/ERK/CREB信號(hào)通路的表達(dá)有關(guān)。

關(guān)鍵詞 淫羊藿苷;精神分裂癥;認(rèn)知功能;BDNF/ERK/CREB信號(hào)通路;神經(jīng)元凋亡;膽堿能系統(tǒng);大鼠

中圖分類號(hào) R285.5;R965 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1001-0408（2021）07-0812-07

ABSTRACT? ?OBJECTIVE：To study the improvement effects of icariin （ICA） on cognitive function in schizophrenia model rats and its mechanism. METHODS： SD rats were divided into blank control group， model group， ICA low-dose， medium-dose and high-dose groups （15， 30， 60 mg/kg）. Except for blank control group， other groups were given N-methyl-D-aspartate receptor antagonist MK-801 （0.2 mg/kg） intraperitoneally to induce schizophrenia rats models， once a day， for consecutive 14 days. After modeling， ICA groups were intragastrically administered with the corresponding drugs， while blank control group and model group were intragastrically administered with the same volume of water， once a day， for consecutive 7 days. The behavioral changes of rats were detected by Morris water maze test， open field test， forced swimming test and Y maze test; the pathological changes of hippocampus were observed by Nissl staining; the levels of cholinergic indexes [acetylcholine （Ach）， choline acetyltransferase （ChAT） and acetylcholinesterase （AchE）] in cerebral tissues were detected by ELISA. The expression of BDNF， ERK and CREB mRNA in cerebral tissue were detected by RT-PCR; expression or phosphorylation level of BDNF， ERK， CREB protein， apoptosis related proteins （Bcl-2， Bax and Caspase-3） were detected by Western blot. RESULTS： Compared with blank control group， escape latency， distance at T1-T3， cumulative immobility time and the expression of Caspase-3 protein in cerebral tissues were significantly increased in model group （P<0.05）;the times of crossing platform， alternation rate， the number of Nissl staining positive neurons in hippocampus tissues， the levels of Ach and ChAT in cerebral tissues， Bcl-2/Bax ratio， mRNA and protein expression of BDNF， mRNA expression of ERK and CREB， the phosphorylation of ERK1/2 and CREB were significantly decreased （P<0.05）.Compared with model group， escape latency， distance at T1-T3， cumulative immobility time， the number of Nissl staining positive neurons， AchE level in cerebral tissues and relative expression of Caspase-3 protein were significantly decreased in ICA high-dose group （P<0.05）; the times of crossing platform， alternation rate， levels of Ach and ChAT in cerebral tissues，Bcl-2/Bax ratio， mRNA and protein expression of BDNF， mRNA expression of ERK and CREB， the phosphorylation of ERK1/2 and CREB were increased significantly （P<0.05）. Above indexes in ICA low-dose and medium-dose groups were partially improved significantly than model group （P<0.05）. CONCLUSIONS： ICA can improve cognitive function in schizophrenia model rats.Its mechanism may be related to regulating cholinergic system， inhibiting neuronal apoptosis， and promoting the expression of BDNF/ERK/CREB signaling pathway.

KEYWORDS? ?Icariin; Schizophrenia; Cognitive function; BDNF/ERK/CREB signaling pathway; Neuronal apoptosis; Cholinergic system; Rat

精神分裂癥是一類危害極大的終生性精神疾病，多發(fā)于青壯年，患者常表現(xiàn)出感知、思維、情感、行為等多方面的障礙及精神活動(dòng)不協(xié)調(diào)，一般無意識(shí)障礙或明顯的智力、能力障礙，但對(duì)其日常生活、工作、社交有嚴(yán)重影響[1]。目前，精神分裂癥的確切病因尚不明確，可能與遺傳、神經(jīng)遞質(zhì)異常、胎兒時(shí)期腦部發(fā)育異常等有關(guān)[2]。近年來，公眾心理和精神健康問題也越來越突出，由于精神分裂癥患者有極高的自殘、自殺傾向，故成為我國精神類疾病的防治重點(diǎn)[3]。精神分裂癥的癥狀復(fù)雜多樣，其中認(rèn)知功能障礙是核心癥狀之一，研究表明，腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子/細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶/環(huán)磷腺苷反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（BDNF/ERK/CREB）信號(hào)通路、神經(jīng)膽堿能系統(tǒng)可參與學(xué)習(xí)和記憶的調(diào)控，形成認(rèn)知[4-5]。另外，神經(jīng)細(xì)胞的凋亡在精神分裂癥發(fā)病過程中也具有重要作用，如凋亡標(biāo)記蛋白B淋巴細(xì)胞瘤2（Bcl-2）及其相關(guān)X蛋白（Bax）、胱天蛋白酶3（Caspase-3）等在此過程中常出現(xiàn)異常表達(dá)[6-7]。淫羊藿苷（Icariin，ICA）是淫羊藿的干燥莖葉提取物，具有豐富的藥理學(xué)活性——如陳溪等[8]研究發(fā)現(xiàn)，ICA可改善精神分裂癥模型小鼠高活動(dòng)性和焦慮狀態(tài);Li等[9]研究發(fā)現(xiàn)，ICA可抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號(hào)，改善認(rèn)知功能，對(duì)老年癡呆模型小鼠具有神經(jīng)保護(hù)作用。但I(xiàn)CA是否可改善精神分裂癥患者的認(rèn)知功能障礙尚不清楚。有鑒于此，本研究通過腹腔注射N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體拮抗劑MK-801復(fù)制精神分裂癥模型大鼠，觀察ICA對(duì)其認(rèn)知功能損傷的改善作用，并基于BDNF/ERK/CREB信號(hào)途徑初步分析其作用機(jī)制，以期為ICA的臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料

1.1 主要儀器

本研究所用主要儀器有：XER-XM101型Morris水迷宮視頻分析系統(tǒng)（上海欣軟信息科技有限公司）、CKX41型光學(xué)顯微鏡（日本Olympus公司）、iMark型酶標(biāo)儀（美國Bio-Rad公司）、Exicycler96型熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）儀（韓國Bioneer公司）、WD-9413B型全自動(dòng)凝膠成像系統(tǒng)（北京六一儀器廠）。

1.2 主要藥品與試劑

本研究所用主要藥品與試劑有：ICA（成都瑞芬思生物科技有限公司，批號(hào)20190101，純度>98%），MK-801、Trizol試劑（美國Sigma公司，批號(hào)分別為M20181001、M20181215），Nissl染色劑、BCA試劑盒、辣根過氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔免疫球蛋白G二抗、ECL發(fā)光劑（上海碧云天生物技術(shù)有限公司，批號(hào)分別為20180524、20181230、20190101、20181105），Trizol試劑（美國Invitrogen，批號(hào)H20180510），逆轉(zhuǎn)錄試劑盒（日本TaKaRa公司，批號(hào)LA100805），乙酰膽堿（Ach）、膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶（ChAT）、乙酰膽堿酯酶（AchE）酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）試劑盒（南京建成生物工程研究所，批號(hào)分別為20180710、20181201、20180815），羊抗兔BDNF、ERK1/2、磷酸化ERK1/2（p-ERK1/2）、CREB、磷酸化CREB（p-CREB）、B淋巴細(xì)胞瘤2（Bcl-2）及其相關(guān)X蛋白（Bax）、胱天蛋白酶3（Caspase-3）單克隆抗體和羊抗大鼠GADPH單克隆抗體（美國Abcam公司，批號(hào)分別為GR12158-2、GR10528-1、GR11325-4、GR15231-3、GR11487-1、GR13605-4、GR18204-2、GR13326-2、GR155682-3）;水為蒸餾水。

1.3 動(dòng)物

本研究所用動(dòng)物為清潔級(jí)SD雄性6～8周齡大鼠，體質(zhì)量200～240 g，購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司，動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)為SCXK（京）2019-0035。大鼠飼養(yǎng)于溫度為22～24℃、相對(duì)濕度為40%～60%的環(huán)境中，晝夜每12 h交替，自由攝食飲水。

2 方法

2.1 分組、造模及給藥

大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)7天后，隨機(jī)分為空白對(duì)照組（生理鹽水）、模型組（生理鹽水）和ICA低、中、高劑量組（15、30、60 mg/kg，給藥劑量參考文獻(xiàn)[10]設(shè)置），每組10只。除空白對(duì)照組外，模型組和給藥組大鼠腹腔注射MK-801（0.2 mg/kg，劑量參考文獻(xiàn)[11]設(shè)置，溶劑為生理鹽水）復(fù)制精神分裂癥模型大鼠，每天1次，連續(xù)14天;第15天進(jìn)行Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)，若造模大鼠的平均逃避潛伏期與空白對(duì)照組大鼠的差值占該大鼠平均逃避潛伏期的比值大于20%，表明造模成功[12]。造模過程中大鼠無死亡。造模成功后，空白對(duì)照組和模型組大鼠灌胃等體積水，給藥組大鼠灌胃相應(yīng)藥物（以水為溶劑），每天1次，連續(xù)28天，然后進(jìn)行后續(xù)觀察和檢測(cè)。

2.2 大鼠行為學(xué)觀察

2.2.1 Morris水迷宮實(shí)驗(yàn) 參考文獻(xiàn)[13]方法，將無光線直射進(jìn)入的水池分為4個(gè)象限，在目標(biāo)象限中放置圓形平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)前5天，每天將各組大鼠置于目標(biāo)象限的圓形平臺(tái)上適應(yīng)30 s，再將大鼠隨機(jī)從任一向象限內(nèi)放入，記錄大鼠登上圓形平臺(tái)的時(shí)間，即為逃避潛伏期;5天后，撤去目標(biāo)象限的圓形平臺(tái)，將大鼠放入水池內(nèi)，測(cè)試大鼠在目標(biāo)象限內(nèi)的穿越平臺(tái)的次數(shù)（即穿臺(tái)次數(shù)），以評(píng)價(jià)大鼠學(xué)習(xí)記憶能力。

2.2.2 曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn) 參考文獻(xiàn)[14]方法，將各組大鼠放入觀察箱內(nèi)，通過Smart系統(tǒng)記錄30 min內(nèi)大鼠自由活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡、路程，以前10 min（T1時(shí)段）活動(dòng)路程長度表示大鼠探究行為，以11～20 min（T2時(shí)段）、21～30 min（T3時(shí)段）活動(dòng)路程長度表示大鼠自主活動(dòng)行為，評(píng)價(jià)大鼠探究行為和自主活動(dòng)行為。

2.2.3 強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn) 參考文獻(xiàn)[15]方法，將各組大鼠放入溫水中強(qiáng)行游泳5 min，記錄大鼠累積不動(dòng)時(shí)間（可漂浮在水中且不掙扎），以評(píng)價(jià)大鼠絕望行為。

2.2.4 Y迷宮實(shí)驗(yàn) 參考文獻(xiàn)[16]方法，隨機(jī)標(biāo)記Y迷宮的3個(gè)臂支，先將大鼠放入迷宮中自由探索2 min，再記錄8 min內(nèi)大鼠進(jìn)入各個(gè)臂支的情況，計(jì)算交替率[交替率=交替總次數(shù)/（入臂總次數(shù)-2）×100%，其中大鼠連續(xù)進(jìn)入3個(gè)不同的臂支則為交替]，以評(píng)價(jià)大鼠空間識(shí)別能力。

2.3 大鼠海馬組織病理形態(tài)學(xué)觀察

在行為學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各組取2只大鼠，腹腔注射10%水合氯醛進(jìn)行麻醉，迅速取出腦組織，在冠狀位切取海馬組織，制備石蠟切片，進(jìn)行常規(guī)Nissl染色，于顯微鏡下觀察海馬組織的神經(jīng)元形態(tài)，隨機(jī)挑選5個(gè)視野，計(jì)數(shù)Nissl染色陽性神經(jīng)元。

2.4 大鼠腦組織中膽堿能相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)

各組取3只大鼠，腹腔注射10%水合氯醛進(jìn)行麻醉，迅速取出腦組織，以體積比1 ∶ 9添加生理鹽水制備腦組織勻漿液，以10 000 r/m離心15 min，分離上清液，參照ELISA試劑盒說明書，檢測(cè)腦組織中Ach、ChAT、AchE的含量。以上實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次。

2.5 大鼠腦組織中BDNF、ERK、CREB mRNA表達(dá)水平檢測(cè)

各組取2只大鼠，腹腔注射10%水合氯醛進(jìn)行麻醉，迅速取出腦組織，加入Trizol試劑提取總RNA，再逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA，然后以cDNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增。BDNF上游引物序列為5′-TGCTTCAGCCGCTACCC- 3′，下游引物序列為5′-AGTTCACCTTGATGCCGTTC- 3′，擴(kuò)增長度為527 bp;ERK上游引物序列為5′-TCAA- GCCTTCCAACCTCCT-3′，下游引物序列為5′-TGTTCCACGGCACCTTATTT-3′，擴(kuò)增長度為1 082 bp;CREB上游引物序列為5′-CAGATTGCCACATTAGCCC-3′，下游引物序列為5′-TTCCCTGTTCTTCATTAGACG-3′，擴(kuò)增長度為1 767 bp;GADPH上游引物序列為5′-GATGCTGGTGCTGAGTATGCG-3′，下游引物序列為5′-GTGGTGCAGGATGCATTGCTCTGA-3′，擴(kuò)增長度為200 bp。PCR反應(yīng)體系（20 μL）為：cDNA模板1 μL，SYBR FAST qPCR Master Mix 10 μL，上下游引物各1 μL，ddH2O 7 μL。PCR反應(yīng)條件為：94 ℃預(yù)變性2 min;94 ℃變性30 s，58 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s，循環(huán)40次。采用2-ΔΔCt法，以GADPH為內(nèi)參，計(jì)算BDNF、ERK、CREB mRNA的表達(dá)水平。以上實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次。

2.6 大鼠腦組織中BDNF/ERK/CREB通路相關(guān)蛋白和凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)水平檢測(cè)

各組取3只大鼠，腹腔注射10%水合氯醛進(jìn)行麻醉，迅速取出腦組織，加入蛋白裂解液提取蛋白;以? ?12 000 r/min離心10 min，分離上層蛋白液，采用BCA法檢測(cè)蛋白濃度。蛋白經(jīng)變性后進(jìn)行SDS-PAGE電泳，轉(zhuǎn)膜，以5%脫脂奶粉溶液中封閉1.5 h;TBST緩沖液清洗5 min×3次后，加入BDNF、ERK1/2、p-ERK1/2、CREB、p-CREB、Bcl-2、Bax、Caspase-3、GADPH一抗（稀釋度均為1 ∶ 1 000），孵育過夜;TBST緩沖液清洗5 min×3次后，加入二抗（稀釋度為1 ∶ 5 000）孵育1 h;加入ECL發(fā)光劑顯色，經(jīng)全自動(dòng)凝膠成像系統(tǒng)成像。采用Image J 1.8.0軟件進(jìn)行分析，以p-ERK1/2與ERK1/2、p-CREB與CREB灰度值比值分別表示ERK1/2、CREB的磷酸化水平，以Bcl-2與Bax的灰度值比值表示凋亡水平，以Caspase-3、BDNF蛋白與內(nèi)參GADPH的灰度值比值表示其表達(dá)水平。

2.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，計(jì)量資料以x±s表示，多組比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)，以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 ICA對(duì)大鼠行為學(xué)的影響

與空白對(duì)照組比較，模型組大鼠逃避潛伏期、T1～T3時(shí)段活動(dòng)路程長度、累積不動(dòng)時(shí)間均顯著增加，穿臺(tái)次數(shù)、交替率均顯著減少或降低（P<0.05）。與模型組比較，ICA高劑量組大鼠逃避潛伏期、T1～T3時(shí)段活動(dòng)路程長度、累積不動(dòng)時(shí)間均顯著減少，穿臺(tái)次數(shù)、交替率均顯著增加或升高（P<0.05）;ICA中劑量組大鼠逃避潛伏期（第3～5天）、T3時(shí)段活動(dòng)路程長度均顯著減少，穿臺(tái)次數(shù)、交替率均顯著增加或升高（P<0.05）;ICA低劑量組大鼠逃避潛伏期（第5天）顯著減少（P<0.05），詳見表1、表2。

2.2 ICA對(duì)大鼠海馬組織病理形態(tài)學(xué)的影響

空白對(duì)照組大鼠海馬組織神經(jīng)元細(xì)胞排列整體、結(jié)構(gòu)完整，Nissl染色陽性神經(jīng)元數(shù)為（54.26±9.52）個(gè)/視野;與空白對(duì)照組比較，模型組大鼠海馬組織中CA1區(qū)神經(jīng)元細(xì)胞排列無序、結(jié)構(gòu)萎縮，Nissl染色陽性神經(jīng)元數(shù)[（32.51±7.38）個(gè)/視野]顯著減少（P<0.05）;與模型組比較，ICA高劑量組神經(jīng)元細(xì)胞損傷明顯改善，Nissl染色陽性神經(jīng)元數(shù)[（47.64±10.53）個(gè)/視野]顯著增加（P<0.05）。各組大鼠海馬組織病理形態(tài)學(xué)顯微圖詳見圖1。

2.3 ICA對(duì)大鼠腦組織中膽堿能相關(guān)指標(biāo)水平的影響

與空白對(duì)照組比較，模型組大鼠腦組織中Ach、ChAT水平均顯著降低，AchE水平顯著升高（P<0.05）。與模型組比較，ICA中、高劑量組大鼠腦組織中Ach、ChAT水平均顯著升高，AchE水平均顯著降低（P<0.05）;ICA低劑量組大鼠腦組織中Ach水平顯著升高（P<0.05），詳見表3。

2.4 ICA對(duì)大鼠腦組織中凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響

與空白對(duì)照組比較，模型組大鼠腦組織中Caspase-3蛋白的表達(dá)水平顯著升高，Bcl-2/Bax比值顯著降低（P<0.05）。與模型組比較，ICA中、高劑量組大鼠腦組織中Caspase-3蛋白的表達(dá)水平均顯著降低，Bcl-2/Bax比值均顯著升高（P<0.05）;ICA低劑量組大鼠腦組織中Caspase-3蛋白的表達(dá)水平顯著降低（P<0.05），詳見圖2、表4。

2.5 ICA對(duì)大鼠腦組織中BDNF、ERK、CREB mRNA和蛋白表達(dá)的影響

與空白對(duì)照組比較，模型組大鼠腦組織中BDNF mRNA和蛋白的表達(dá)水平、ERK和CREB mRNA的表達(dá)水平、ERK1/2和CREB的磷酸化水平均顯著降低（P<0.05）。與模型組比較，ICA低、中、高劑量組大鼠腦組織中BDNF蛋白的表達(dá)水平、CREB mRNA的表達(dá)水平、ERK1/2和CREB的磷酸化水平均顯著升高（P<0.05），ICA中、高劑量組BDNF mRNA表達(dá)水平和ICA高劑量組ERK mRNA均顯著升高（P<0.05），詳見圖3、表5。

3 討論

由于精神分裂癥發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，目前尚未有療效確切的治療藥物或方法，常通過非典型精神病藥物、益智類藥物、心理認(rèn)知治療及物理鍛煉等方式緩解、控制患者病情，但整體治療效果不佳[17]。因此，尋求安全有效的治療藥物或方法，對(duì)于精神分裂癥的治療有重要的臨床意義。MK-801誘導(dǎo)的精神分裂癥大鼠模型，是目前公認(rèn)的理想動(dòng)物模型之一，其可有效阻斷神經(jīng)元中NMDA受體，且腹腔注射操作簡(jiǎn)單[18]?；诖?，本研究選擇該拮抗劑進(jìn)行造模，行為學(xué)觀察結(jié)果顯示，與空白對(duì)照組比較，模型組大鼠逃避潛伏期、曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中T1～T3時(shí)段活動(dòng)路程長度、累積不動(dòng)時(shí)間顯著增加，穿臺(tái)次數(shù)和交替率均顯著減少或降低，提示持續(xù)注射MK-801可增加大鼠探究行為、自發(fā)活動(dòng)和絕望行為，并造成大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力下降，這與精神分裂癥陽性癥狀、陰性癥狀及認(rèn)知功能障礙的表現(xiàn)相符[8]。給予ICA處理后，大鼠上述精神分裂癥癥狀明顯減輕，提示ICA可拮抗MK-801誘導(dǎo)大鼠精神分裂癥的陽性癥狀、陰性癥狀及認(rèn)知功能損傷。

海馬組織是大腦系統(tǒng)中重要組成部分，主要負(fù)責(zé)信息的整合，其結(jié)構(gòu)或功能異常是導(dǎo)致精神分裂癥的重要因素[5]。據(jù)報(bào)道，精神分裂癥患者海馬區(qū)域普遍存在病理生理改變，主要表現(xiàn)為海馬體積減小，神經(jīng)元細(xì)胞數(shù)量減少、變小和結(jié)構(gòu)受損等，這種結(jié)構(gòu)上的變化還會(huì)影響精神分裂癥患者的認(rèn)知和思維功能[19]。本研究發(fā)現(xiàn)，與空白對(duì)照組比較，模型組大鼠海馬組織CA1區(qū)神經(jīng)元細(xì)胞排列無序、結(jié)構(gòu)萎縮;經(jīng)ICA處理后，神經(jīng)元細(xì)胞損傷明顯減輕，細(xì)胞數(shù)量也增加，這可能是ICA保護(hù)精神分裂癥大鼠認(rèn)知功能的一種途徑。研究顯示，神經(jīng)細(xì)胞的凋亡活動(dòng)在精神分裂癥發(fā)病過程中扮演了重要角色[20]。如Wu等[21]研究指出，ICA可減少β-淀粉樣肽沉積，抑制快速老化小鼠神經(jīng)元凋亡，從而改善認(rèn)知障礙。本研究也發(fā)現(xiàn)，ICA處理后可下調(diào)精神分裂癥大鼠腦組織中Caspase-3表達(dá)，升高Bcl-2/Bax比值。這提示ICA可能通過調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)，改善精神分裂癥癥狀。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的膽堿能系統(tǒng)對(duì)機(jī)體認(rèn)知功能有重要的調(diào)節(jié)作用，Ach主要存在于膽堿能神經(jīng)元囊泡中，與機(jī)體認(rèn)知記憶功能密切相關(guān)——當(dāng)Ach水平降低時(shí)，機(jī)體認(rèn)知功能會(huì)出現(xiàn)明顯損傷，空間記憶能力會(huì)明顯下降;同時(shí)，膽堿能系統(tǒng)中Ach E可水解Ach，而Ch AT可促進(jìn)Ach的合成[22]。Wang等[23]在腦卒中癡呆模型小鼠中發(fā)現(xiàn)，ICA可通過調(diào)節(jié)膽堿能系統(tǒng)來改善認(rèn)知功能。本研究也發(fā)現(xiàn)，與模型組比較，經(jīng)ICA處理的大鼠腦組織中Ach、ChAT水平升高，AchE水平降低。這提示ICA可調(diào)節(jié)膽堿能系統(tǒng)，改善模型大鼠認(rèn)知功能損傷。

BDNF是一類重要的神經(jīng)營養(yǎng)因子，參與神經(jīng)元的生長分化再生、抗凋亡以及突觸可塑性等過程;CREB是BDNF上游轉(zhuǎn)錄因子，可誘導(dǎo)下游多種突觸或記憶相關(guān)蛋白的表達(dá)，其表達(dá)及磷酸化水平的降低會(huì)抑制BDNF表達(dá);另外，BDNF水平還可激活ERK1/2，進(jìn)而引起CREB的活化（即磷酸化），形成自我調(diào)節(jié)的正反饋環(huán)[24]。本研究結(jié)果顯示，ICA各劑量組大鼠腦組織中BDNF mRNA和蛋白的表達(dá)水平、ERK和CREB mRNA的表達(dá)水平、ERK1/2和CREB的磷酸化水平均不同程度地升高，這提示ICA改善精神分裂癥模型大鼠認(rèn)知功能損傷，可能與促進(jìn)BDNF/ERK/CREB信號(hào)通路表達(dá)有關(guān)。

綜上所述，淫羊藿苷可提高精神分裂癥模型大鼠的認(rèn)知功能水平，可能與抑制神經(jīng)元凋亡、調(diào)節(jié)膽堿能系統(tǒng)、促進(jìn)BDNF/ERK/CREB信號(hào)通路表達(dá)有關(guān)。

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（收稿時(shí)間：2020-12-18 修回日期：2021-01-22）

（編輯：唐曉蓮）