艾司西酞普蘭對抑郁模型大鼠腦內(nèi)抑制性氨基酸變化的作用

丁楷模 ，李冰玥 ，張咪咪 ，李國海 ，李素霞

抑郁癥是最普遍的精神疾病之一，據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）統(tǒng)計，全球超過3.4億人受其影響，是全球首要致殘原因之一，當病情嚴重時可能導(dǎo)致患者自殺，每年有近80萬人死于自殺，其中1/3～1/2的自殺者為抑郁癥患者，成為15～29歲年齡組人群的第二大死亡原因，給全球帶來巨大的社會、經(jīng)濟負擔和不良后果［1-2］。盡管近數(shù)十年來大量的科學研究對抑郁癥的發(fā)病機制進行了研究，提出了各種假說。然而，目前為止抑郁癥的發(fā)病機制仍不清楚。

研究表明前額葉皮質(zhì)和海馬與情感、認知及學習、記憶相關(guān)。慢性應(yīng)激可導(dǎo)致內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)和海馬內(nèi)錐體神經(jīng)元減少、突觸功能缺陷，體積縮小等［3-4］，且功能影像學、深部腦刺激等研究也證明了抑郁癥與前額葉皮質(zhì)和海馬的結(jié)構(gòu)及功能改變有關(guān)［5-6］。臨床研究發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者腦脊液中γ-氨基丁酸（GABA）水平降低［7］，經(jīng)顱磁刺激研究報道抑郁癥患者GABA功能下降［8］，腦磁共振波譜（MRS）研究結(jié)果顯示，抑郁癥患者大腦皮質(zhì)區(qū)域GABA水平降低，且緩解期間GABA水平恢復(fù)正常［9］，這些研究結(jié)果均表明GABA功能異常與抑郁發(fā)生有關(guān)。然而，GABA功能異常是否可被抗抑郁劑艾司西酞普蘭扭轉(zhuǎn)，尚未見報道。假設(shè)慢性應(yīng)激可導(dǎo)致抑制性氨基酸（如GABA）水平發(fā)生變化，而給予艾司西酞普蘭抗抑郁治療可以逆轉(zhuǎn)上述變化。本研究將構(gòu)建慢性不可預(yù)見性應(yīng)激（CUS）模型，該模型是研究抑郁癥發(fā)病機制的重要工具，其模擬了現(xiàn)實生活中人遭遇低水平、紛繁復(fù)雜的慢性應(yīng)激過程，可導(dǎo)致模型大鼠出現(xiàn)快感缺失樣行為及懶言少動的遲滯樣行為［10］，是公認可靠的抑郁癥模型之一。然后針對構(gòu)建的CUS模型大鼠給予艾司西酞普蘭治療其抑郁、焦慮樣行為，通過體質(zhì)量增加量、蔗糖偏好測試（SPT）、曠場測試（OFT）、高架十字迷宮測試（EPM）、黑白盒測試（BWT）評估大鼠抑郁、焦慮樣行為變化，并采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）技術(shù)研究艾司西酞普蘭對氨基酸代謝的影響。

1 材料和方法

1.1 研究時間 2016年6月—2017年3月。

1.2 實驗動物 Sprague-Dawly（SD）成年大鼠，雄性，購自北京大學醫(yī)學部動物部，大鼠體質(zhì)量為220～240 g。動物房恒溫、恒濕〔溫度（22±2）℃，濕度（50±10）%〕，采用12 h/12 h晝夜節(jié)律控制（暗周期8：00～20：00）。實驗開始前，動物在動物房適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d，自由飲水進食。

1.3 實驗方法

1.3.1 分組及干預(yù)措施 實驗開始時38只SD大鼠體質(zhì)量為250～270 g，其中18只給予28 d CUS處理為CUS組，20只正常飼養(yǎng)不予CUS處理為對照組，根據(jù)干預(yù)方法不同將CUS組和對照組各分出兩亞組，CUS+艾司西酞普蘭組和對照+艾司西酞普蘭組于第15天開始腹腔注射艾司西酞普蘭（四川科倫藥業(yè)股份有限公司），10 mg/kg，1次/d，連續(xù)14 d，CUS+溶媒組和對照+溶媒組于第15天開始腹腔注射0.9%氯化鈉溶液，1 ml/kg，1次/d，連續(xù)14 d，具體實驗流程見圖1，行為學測試均在動物的暗周期進行。本研究獲得北京大學醫(yī)學部動物倫理委員會批準（LA2016168），實驗程序均符合美國國立衛(wèi)生研究院動物研究指南［11］。

圖1 實驗流程圖Figure 1 Experiment flow chart

1.3.2 CUS建模流程 本實驗慢性應(yīng)激遵循隨機、不可預(yù)見性原則，每天在不固定的時間點給予2種不同的應(yīng)激［12］，28 d應(yīng)激方案見表1。

表1 28 d應(yīng)激方案Table 1 A 28-day stress procedure for establishing a rat model of depression

1.3.3 體質(zhì)量增加量 各組大鼠在實驗開始時測體質(zhì)量，在慢性應(yīng)激第28天再次測體質(zhì)量，體質(zhì)量增加量=第28天體質(zhì)量-實驗開始時體質(zhì)量。體質(zhì)量增加量用來評估大鼠抑郁樣行為，體質(zhì)量增加量越少，說明大鼠抑郁程度越重。

1.3.4 SPT 大鼠經(jīng)過28 d CUS后分籠，單籠飼養(yǎng)，然后進行SPT。SPT分為蔗糖適應(yīng)和偏好測試兩個階段；第一階段蔗糖適應(yīng)48 h，單籠飼養(yǎng)的大鼠分別給予1瓶純水和1瓶1%蔗糖水，在第24 h時交換蔗糖水瓶與純水瓶位置；48 h結(jié)束后進行第二階段偏好測試，對大鼠禁食、禁水4 h后開始測試，大鼠自由飲水1 h，第30分鐘時交換蔗糖水瓶與純水瓶位置，測試前、后分別對1%蔗糖水量和純水量進行稱重。評價指標包括蔗糖偏好值和總攝入量。蔗糖偏好值=1%蔗糖水攝入量/（1%蔗糖水攝入量+純水攝入量）×100%［12］；總攝入量=1%蔗糖水攝入量+純水攝入量。蔗糖偏好值下降可反映大鼠出現(xiàn)類似現(xiàn)實中抑郁癥患者的核心癥狀之一：快感缺失。

1.3.5 OFT OFT評價大鼠的空間探索能力及焦慮樣行為，實驗開始前大鼠適應(yīng)實驗室環(huán)境30 min。實驗裝置為長×寬×高=100 cm×100 cm×45 cm的曠場，底部劃分為25個面積相等的方格。記錄大鼠在曠場內(nèi)5 min的自發(fā)活動，其中水平運動距離（爬格數(shù)）反映大鼠的情緒狀態(tài)，如果水平運動距離降低則反映大鼠出現(xiàn)現(xiàn)實中抑郁癥患者懶言少動癥狀；大鼠在中央?yún)^(qū)域停留時間（s）是利用大鼠在空曠環(huán)境下即好奇又擔心的矛盾沖突心理，如果在中央格停留時間減少則反映大鼠出現(xiàn)現(xiàn)實生活中抑郁癥患者伴發(fā)的焦慮狀態(tài)［12］。每只大鼠實驗結(jié)束后，清理排泄物，使用75%乙醇噴灑消除氣味。

1.3.6 EPM EPM是利用大鼠對新異環(huán)境的探究特性和對高懸敞開臂的恐懼矛盾沖突心理評價大鼠的焦慮狀態(tài)，實驗開始前大鼠適應(yīng)實驗室環(huán)境30 min。實驗裝置由距離地面50 cm高的一對開臂（長×寬=50 cm×10 cm）和一對閉臂（長×寬×高=50 cm×10 cm×30 cm）組成。開臂和閉臂交叉處有一個10 cm×10 cm的平臺，將大鼠置于迷宮的平臺上，頭朝開臂，觀察者距離迷宮中心至少1 m。記錄5 min內(nèi)大鼠進入開臂和閉臂的次數(shù)及在兩臂停留時間（以四肢全部入臂或兩只前爪出臂為進、出標準）。其中大鼠進入開臂停留時間，作為評價焦慮樣行為的指標［13］，在開臂停留時間縮短提示大鼠出現(xiàn)焦慮樣行為。每只大鼠實驗結(jié)束后，清理大鼠排泄物，使用75%乙醇噴灑消除氣味。

1.3.7 BWT BWT評價大鼠焦慮樣行為，實驗開始前大鼠適應(yīng)實驗室環(huán)境30 min。實驗裝置由一個長×寬×高=50 cm×30 cm×50 cm的黑盒和一個長×寬×高=50 cm×50 cm×50 cm的白盒組成，兩盒之間有一孔徑（10 cm×12 cm）相通，其中黑盒上頂封閉，白盒上頂開放，大鼠可在黑白盒之間自由穿梭，兩盒均裝有攝像頭，記錄大鼠開始放在白盒中間到離開白盒及在黑盒內(nèi)的活動軌跡，觀察時長為15 min。計算大鼠潛伏期（s）、在白盒停留時間（s）及在黑盒停留時間（s），作為評價焦慮樣行為的指標［14］。大鼠在白盒停留時間越短，說明大鼠越焦慮。每只大鼠實驗結(jié)束后，清理大鼠排泄物，使用75%乙醇噴灑消除氣味。

1.3.8 組織樣本衍生化準備 大鼠行為學測試結(jié)束后，麻醉后斷頭取腦，分離出額葉皮質(zhì)和海馬進行衍生化處理。腦組織超聲勻漿后，取10 μl勻漿上清液置于試管內(nèi)，加入100 μl工作液，渦旋混勻，高速離心（轉(zhuǎn)速：13 200 r/min，時間：10 min，溫度：4 ℃）；將上清液轉(zhuǎn)入另一試管，氮吹；加入60 μl衍生工作液，渦旋混勻，旋轉(zhuǎn)離心（轉(zhuǎn)速：13 200 r/min，時間：10 min，溫度：4 ℃）；65 ℃溫育15 min，然后離心氮吹。加入100 μl乙腈水混合液復(fù)溶，渦旋混勻，旋轉(zhuǎn)離心（轉(zhuǎn)速：13 200 r/min，時間：10 min，溫度：4 ℃）。使用LC-MS質(zhì)譜儀檢測樣本。

1.3.9 LC-MS分析 在組織樣本衍生化處理后，進行LC-MS分析，10 μl衍生化樣本加入HPLC Ultimate 3000儀器中，液相-質(zhì)譜條件：注溫50 ℃，上樣量10 μl，流動相A：水和0.1%甲酸，流動相B：乙腈和0.1%甲酸，CUR：20.00，CAD：Medium，CXP：5.00，IS：5500.00，DP：35.0，GS1：55.00，TEM：580.00，EP：10.0，GS2：60.00。按照表2顯示梯度進行質(zhì)譜檢測。

表2 質(zhì)譜檢測梯度表Table 2 Mass spectrometry detection gradient

1.4 觀察指標 （1）比較CUS組與對照組經(jīng)艾司西酞普蘭和溶媒處理后的行為學變化，通過測量體質(zhì)量增加量、SPT中蔗糖偏好值、OFT中水平運動距離來評估大鼠抑郁樣行為變化，如體質(zhì)量增加量減少、蔗糖偏好值下降、OFT中水平運動距離減少提示大鼠存在抑郁樣行為變化，通過OFT中中央?yún)^(qū)停留時間、EPM中開臂停留時間、BWT中白盒停留時間來評估大鼠焦慮樣行為變化，如在中央?yún)^(qū)停留時間減少、開臂停留時間減少、白盒停留時間減少均提示大鼠存在焦慮樣行為。（2）比較CUS組與對照組經(jīng)艾司西酞普蘭和溶媒處理后大鼠前額葉皮質(zhì)和海馬中30種氨基酸濃度的變化。

1.5 統(tǒng)計學方法 采用Prism 8統(tǒng)計學軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理分析。計量資料以（±s）表示，行為學數(shù)據(jù)和氨基酸數(shù)據(jù)采用雙因素兩水平方差分析（twoway ANOVA），post hoc分析均采用Tukey's檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 CUS處理和艾司西酞普蘭處理對大鼠行為學的影響 CUS與艾司西酞普蘭對體質(zhì)量增加量無交互作用（P＞0.05），CUS對體質(zhì)量增加量主效應(yīng)顯著（P＜0.05），艾司西酞普蘭對體質(zhì)量增加量主效應(yīng)不顯著（P＞0.05）。在SPT中，CUS與艾司西酞普蘭對蔗糖偏好值均無交互作用（P＞0.05），而CUS和艾司西酞普蘭對蔗糖偏好值主效應(yīng)均顯著（P＜0.05）。在OFT中，CUS與艾司西酞普蘭對水平運動距離無交互作用（P＞0.05），而CUS和艾司西酞普蘭對水平運動距離主效應(yīng)均顯著（P＜0.05）；CUS與艾司西酞普蘭對中央?yún)^(qū)停留時間無交互作用（P＞0.05），CUS和艾司西酞普蘭對中央?yún)^(qū)停留時間主效應(yīng)均不顯著（P＞0.05）。在EPM中，CUS與艾司西酞普蘭對開臂停留時間存在交互作用（P＜0.05），但CUS和艾司西酞普蘭對開臂停留時間主效應(yīng)均不顯著（P＞0.05）；進一步分析發(fā)現(xiàn)，同樣給予溶媒處理，CUS組大鼠的開臂停留時間較對照組大鼠縮短，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；而給予艾司西酞普蘭處理可以逆轉(zhuǎn)CUS引起開臂停留時間縮短，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。在BWT中，CUS與艾司西酞普蘭對白盒停留時間存在交互作用（P＜0.05），CUS和艾司西酞普蘭對白盒停留時間主效應(yīng)均顯著（P＜0.05）；進一步分析發(fā)現(xiàn)，同樣給予溶媒處理，CUS組大鼠白盒停留時間較對照組大鼠縮短，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；而給予艾司西酞普蘭處理可以逆轉(zhuǎn)CUS引起在白盒停留時間縮短，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，見表3）。

表3 CUS組和對照組經(jīng)艾司西酞普蘭處理后大鼠行為學觀察指標比較（±s）Table 3 Comparison of behavioral changes of rats in CUS group and control group treated with escitalopram or vehicle

表3 CUS組和對照組經(jīng)艾司西酞普蘭處理后大鼠行為學觀察指標比較（±s）Table 3 Comparison of behavioral changes of rats in CUS group and control group treated with escitalopram or vehicle

注：CUS=慢性不可預(yù)見性應(yīng)激；CUS+艾司西酞普蘭組n=9，CUS+溶媒組n=9，對照+艾司西酞普蘭組n=12，對照+溶媒組n=8；與經(jīng)溶媒處理比，aP＜0.05；與對照組比，bP＜0.05

組別 體質(zhì)量增加量（g） 蔗糖偏好值（%） 水平運動距離（格數(shù)）艾司西酞普蘭 溶媒 艾司西酞普蘭 溶媒 艾司西酞普蘭 溶媒對照組 75.36±16.63 69.93±17.44 81.13±8.66 81.41±14.38 129.40±30.25 101.50±25.98 CUS 組 51.11±30.82 36.68±15.76 73.67±9.94 60.77±9.97 70.11±29.87 46.14±21.20 F值 F交互=0.57，F(xiàn)組間=22.32，F(xiàn)干預(yù)=2.53 F交互=0.67，F(xiàn)組間=12.04，F(xiàn)干預(yù)=16.97 F交互=0.13，F(xiàn)組間=32.74，F(xiàn)干預(yù)=5.53 P值 P交互=0.45，P組間＜0.01，P干預(yù)=0.12 P交互=0.42，P組間＜0.01，P干預(yù)＜0.01 P交互=0.73，P組間＜0.01，P干預(yù)＜0.05組別 中央?yún)^(qū)停留時間（s） 開臂停留時間（s） 白盒停留時間（s）艾司西酞普蘭 溶媒 艾司西酞普蘭 溶媒 艾司西酞普蘭 溶媒對照組 11.52±4.66 11.52±4.56 47.56±25.02 52.75±39.63 33.80±8.68 32.18±6.88 CUS 組 10.02±5.77 9.04±2.71 68.75±31.16a 31.89±20.06b 71.44±11.53a 9.71±2.50b F 值 F交互=1.17，F(xiàn)組間=2.11，F(xiàn)干預(yù)=0.17 F交互=18.87，F(xiàn)組間=0.01，F(xiàn)干預(yù)=3.62 F交互=119.00，F(xiàn)組間=7.58，F(xiàn)干預(yù)=132.10 P 值 P交互=0.29，P組間=0.16，P干預(yù)=0.69 P交互＜0.01，P組間=0.91，P干預(yù)=0.07 P交互＜0.01，P組間=0.01，P干預(yù)＜0.01

2.2 LC-MS分析結(jié)果 在前額葉皮質(zhì)中，CUS與艾司西酞普蘭對總氨基酸、Glu濃度均無交互作用（P＞0.05），CUS和艾司西酞普蘭對總氨基酸、Glu濃度主效應(yīng)均不顯著（P＞0.05）。CUS與艾司西酞普蘭對GABA濃度存在交互作用（P＜0.05），CUS對GABA濃度主效應(yīng)不顯著（P＞0.05），艾司西酞普蘭對GABA濃度主效應(yīng)顯著（P＜0.05）；進一步分析顯示，同樣經(jīng)過溶媒處理，CUS組前額葉皮質(zhì)中GABA濃度較對照組下降，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；而給予艾司西酞普蘭處理后可以逆轉(zhuǎn)GABA濃度的下降（P＜0.05）。CUS與艾司西酞普蘭對Glu/GABA存在交互作用（P＜0.05），CUS對Glu/GABA主效應(yīng)不顯著（P＞0.05），艾司西酞普蘭對Glu/GABA主效應(yīng)顯著（P＜0.05）；進一步分析顯示，同樣經(jīng)過溶媒處理，CUS組前額葉皮質(zhì)中Glu/GABA升高，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；而給予艾司西酞普蘭處理可以逆轉(zhuǎn)Glu/GABA升高，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，見表4）。而在海馬中，CUS與艾司西酞普蘭對總氨基酸、Glu、GABA濃度及Glu/GABA均無交互作用（P＞0.05），CUS和艾司西酞普蘭對總氨基酸、Glu、GABA濃度及Glu/GABA主效應(yīng)均不顯著（P＞0.05，見表5）。

表4 前額葉皮質(zhì)中CUS組和對照組經(jīng)艾司西酞普蘭處理后氨基酸濃度比較（±s）Table 4 Comparison of amino acid concentration in prefrontal cortex between CUS group and control group treated with escitalopram or vehicle

表4 前額葉皮質(zhì)中CUS組和對照組經(jīng)艾司西酞普蘭處理后氨基酸濃度比較（±s）Table 4 Comparison of amino acid concentration in prefrontal cortex between CUS group and control group treated with escitalopram or vehicle

注：Glu=谷氨酸；GABA=γ-氨基丁酸；CUS+艾司西酞普蘭組n=5，CUS+溶媒組n=6，對照+艾司西酞普蘭組n=6，對照+溶媒組n=6；與經(jīng)溶媒處理比，aP＜0.05；與對照組比，bP＜0.05

Glu（μg/ml）艾司西酞普蘭 溶媒 艾司西酞普蘭 溶媒對照組 2 505.50±560.14 2 497.04±586.69 98.48±17.24 101.68±22.65 CUS 組 2 606.97±568.67 2 526.57±67.30 102.07±13.41 90.49±13.34 F值 F交互=0.02，F(xiàn)組間=0.06，F(xiàn)干預(yù)=0.02 F交互=0.98，F(xiàn)組間=0.26，F(xiàn)干預(yù)=0.31 P值 P交互=0.89，P組間=0.80，P干預(yù)=0.87 P交互=0.34，P組間=0.62，P干預(yù)=0.58組別 總氨基酸（μg/ml）Glu/GABA艾司西酞普蘭 溶媒 艾司西酞普蘭 溶媒對照組 7.31±1.24 7.48±1.28 13.21±3.13 14.26±2.26 CUS 組 8.16±1.08a 4.91±1.19b 12.60±1.79a 20.64±5.62b F值 F交互=9.47，F(xiàn)組間=2.38，F(xiàn)干預(yù)=7.72 F交互=5.17，F(xiàn)組間=3.52，F(xiàn)干預(yù)=8.72 P值 P交互＜0.01，P組間=0.14，P干預(yù)=0.01 P交互=0.04，P組間=0.08，P干預(yù)＜0.05組別 GABA（μg/ml）

表5 海馬中CUS組和對照組經(jīng)艾司西酞普蘭處理后氨基酸濃度比較（±s）Table 5 Comparison of amino acid concentration in hippocampus between CUS group and control group treated with escitalopram or vehicle

表5 海馬中CUS組和對照組經(jīng)艾司西酞普蘭處理后氨基酸濃度比較（±s）Table 5 Comparison of amino acid concentration in hippocampus between CUS group and control group treated with escitalopram or vehicle

注：CUS+艾司西酞普蘭組n=5，CUS+溶媒組n=6，對照+艾司西酞普蘭組n=6，對照+溶媒組n=6

Glu（μg/ml）艾司西酞普蘭 溶媒 艾司西酞普蘭 溶媒對照組 2 469.70±219.33 2 458.10±378.68 95.52±14.81 98.74±12.20 CUS 組 2 152.66±938.82 2 696.08±529.83 90.20±9.29 97.89±8.48 F值 F交互=1.35，F(xiàn)組間=0.03，F(xiàn)干預(yù)=1.24 F交互=0.20，F(xiàn)組間=0.38，F(xiàn)干預(yù)=1.18 P值 P交互=0.26，P組間=0.87，P干預(yù)=0.28 P交互=0.66，P組間=0.55，P干預(yù)=0.29組別 總氨基酸（μg/ml）組別 GABA（μg/ml）Glu/GABA艾司西酞普蘭 溶媒 艾司西酞普蘭 溶媒對照組 7.48±1.82 6.92±1.78 13.04±3.83 14.43±2.96 CUS 組 5.68±2.49 6.16±2.01 17.60±5.10 16.73±5.03 F值 F交互=0.30，F(xiàn)組間=1.82，F(xiàn)干預(yù)=0.00 F交互=0.33，F(xiàn)組間=3.04，F(xiàn)干預(yù)=0.02 P值 P交互=0.59，P組間=0.20，P干預(yù)=0.97 P交互=0.57，P組間=0.10，P干預(yù)=0.89

3 討論

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，慢性應(yīng)激可以引起大鼠出現(xiàn)體質(zhì)量增加量下降、SPT中蔗糖偏好值下降、OFT中水平運動距離縮短（模擬抑郁癥中精神運動性阻滯）、EPM中在開臂停留時間縮短、BWT中在白盒停留時間減少等抑郁樣及焦慮樣行為，說明抑郁模型構(gòu)建成功。而給予艾司西酞普蘭可顯著逆轉(zhuǎn)抑郁模型大鼠出現(xiàn)的抑郁及焦慮樣行為，但對健康大鼠均無明顯影響。另外慢性應(yīng)激可引起大鼠前額葉皮質(zhì)中GABA濃度降低及Glu/GABA增加，給予艾司西酞普蘭可顯著增加GABA濃度，并恢復(fù)Glu/GABA，但在海馬中無類似發(fā)現(xiàn)。本研究結(jié)果與既往臨床研究結(jié)果［15］一致，說明前額葉皮質(zhì)中GABA參與應(yīng)激誘導(dǎo)的抑郁樣行為發(fā)生，且與艾司西酞普蘭發(fā)揮抗抑郁作用相關(guān)。

近年來，有研究發(fā)現(xiàn)慢性應(yīng)激可以引起前額葉皮質(zhì)中其他氨基酸，如異亮氨酸減少，天冬氨酸及丙氨酸增加的現(xiàn)象［16］；慢性束縛應(yīng)激模型中天冬氨酸、丙氨酸、Glu、谷氨酰胺等氨基酸濃度變化與抑郁樣行為發(fā)生相關(guān)［15］；習得性無助模型中半胱氨酸、乙酰水楊酸、甘氨酰脯氨酸等氨基酸的變化與抑郁樣行為發(fā)生相關(guān)［17］等。以上研究結(jié)果存在差異，可能與選用的抑郁模型不同及選用的檢測方法靈敏度不同等有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)慢性應(yīng)激導(dǎo)致大鼠前額葉皮質(zhì)中GABA濃度下降，與GABBAY等［18］團隊發(fā)現(xiàn)在青年抑郁癥患者前扣帶回皮質(zhì)中存在GABA缺乏，以及胡子成［19］團隊發(fā)現(xiàn)首發(fā)抑郁癥患者血漿中GABA等氨基酸濃度下降相一致，說明無論臨床研究還是動物模型研究，均證明GABA在抑郁癥的發(fā)病機制中起著重要作用。

在抑郁模型大鼠前額葉皮質(zhì)中發(fā)現(xiàn)GABA濃度下降，給予艾司西酞普蘭抗抑郁治療，GABA濃度恢復(fù)，那么GABA濃度下降是抑郁發(fā)生的因還是果？近年來，有研究利用突變小鼠模型及光化學遺傳的方法來觀察GABA在腦內(nèi)改變情況，結(jié)果表明GABAA受體突變的小鼠［20］或者海馬和皮質(zhì)GABA組織減少50%的突變小鼠［21］在應(yīng)激模型中可以觀察到與抑郁相關(guān)的行為學表型，比如快感缺失和新奇恐懼樣行為等。同樣也有研究報道，選擇性抑制GABA能小清蛋白（PV）神經(jīng)元［22］或者生長抑素（SST）神經(jīng)元［23］，均可出現(xiàn)抑郁或焦慮樣行為學表型。然而，應(yīng)激時間的長短對GABA能神經(jīng)元的作用不同，比如經(jīng)過16 d的CUS處理，可導(dǎo)致前額葉皮質(zhì)和海馬中GABA能神經(jīng)元中SST中間神經(jīng)元減少而不影響PV神經(jīng)元［24］；經(jīng)過9周的CUS處理，可以降低易感大鼠PV神經(jīng)元而不影響SST神經(jīng)元［25］。這些結(jié)果可能提示前額葉皮質(zhì)中GABA能系統(tǒng)直接參與了抑郁癥的發(fā)病過程，是抑郁發(fā)生的原因之一。

抑郁模型大鼠前額葉皮質(zhì)中Glu/GABA顯著增加，而給予抗抑郁藥物治療后可逆轉(zhuǎn)Glu/GABA增加。由于前額葉皮質(zhì)中Glu水平未發(fā)現(xiàn)顯著變化，故Glu/GABA增加考慮可能為Glu向GABA轉(zhuǎn)化減少，Glu轉(zhuǎn)化為GABA是在谷氨酸脫羧酶（GAD）催化下，Glu轉(zhuǎn)化為GABA。而GAD主要存在抑制性GABA能神經(jīng)元，有研究表明GABA能神經(jīng)元功能不足在抑郁癥的病理生理機制中起重要作用［26］，推測GABA能神經(jīng)元功能異?？赡軐?dǎo)致GAD異常而影響Glu向GABA轉(zhuǎn)化。

目前臨床上所用的抗抑郁藥物大多是通過抑制單胺能神經(jīng)遞質(zhì)的再攝取，如5-羥色胺（5-HT）、去甲腎上腺素、多巴胺等，從而達到增加單胺能神經(jīng)遞質(zhì)，以起到抗抑郁作用。既往研究證明，艾司西酞普蘭也是通過與神經(jīng)突觸前膜上5-HT轉(zhuǎn)運體蛋白結(jié)合，抑制5-HT的再攝取，導(dǎo)致突觸間隙5-HT濃度升高，從而發(fā)揮抗抑郁作用［27］，而本研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)艾司西酞普蘭能恢復(fù)抑郁模型大鼠前額葉皮質(zhì)中GABA濃度，發(fā)揮抗抑郁作用。近年來，也有類似研究報道5-HT再攝取抑制劑類藥物如氟西汀，能夠激活GABAA受體提高GABA能神經(jīng)元興奮性［28］；新型抗抑郁藥物氯胺酮也可以增強GABA能神經(jīng)元［29］；以上研究結(jié)果均表明GABA能神經(jīng)元在抗抑郁作用中扮演著重要角色。因此，GABA能系統(tǒng)可能參與抑郁癥的發(fā)生機制和抗抑郁治療的機制。目前，已有以GABA能系統(tǒng)為靶點的抗抑郁藥物進入臨床研究，如GABAA受體復(fù)合物的正變構(gòu)調(diào)節(jié)劑：Brexanolone［30］和 SAGE-217［31］等?？傊珿ABA 能系統(tǒng)在抑郁發(fā)生機制和抗抑郁機制中起著重要作用，本研究結(jié)果為之提供了新的證據(jù)。

本研究尚存在一定的缺陷。首先，用于LC-MS分析的樣本量較少，未來需要增加樣本量進一步驗證該結(jié)果。其次，用于LC-MS分析的樣本在造模后經(jīng)歷了行為學測試，是否對實驗結(jié)果造成影響尚不能明確。以往類似研究是在做完各種行為學測試后再進行各種生化指標的檢測［16］。未來需要分別用不同的大鼠進行行為學測試和生化指標檢測，以排除造模后行為學測試對腦內(nèi)生化指標檢測的影響。最后本研究只是初步發(fā)現(xiàn)慢性應(yīng)激可能導(dǎo)致大鼠前額葉皮質(zhì)GABA能系統(tǒng)異常，而給予抗抑郁治療后能逆轉(zhuǎn)上述異常，但GABA能系統(tǒng)在抑郁癥發(fā)病機制中的具體作用還需要進一步研究，比如可以從GABA能PV神經(jīng)元、SST神經(jīng)元及催化Glu轉(zhuǎn)化為GABA的GAD與抑郁癥發(fā)病機制的關(guān)系等多個角度進行深入驗證。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果提示前額葉皮質(zhì)GABA異常參與慢性應(yīng)激誘導(dǎo)的抑郁發(fā)生，艾司西酞普蘭可以扭轉(zhuǎn)慢性應(yīng)激誘導(dǎo)的抑郁樣行為和焦慮樣行為，并可扭轉(zhuǎn)前額葉皮質(zhì)的GABA異常。

作者貢獻：丁楷模進行文章的構(gòu)思與設(shè)計，統(tǒng)計學處理，對結(jié)果的分析與解釋，撰寫論文；丁楷模、李素霞進行研究的實施與可行性分析；丁楷模、李冰玥進行數(shù)據(jù)收集；丁楷模、李冰玥、張咪咪進行數(shù)據(jù)整理；丁楷模、李國海、李素霞進行論文及英文的修訂；李國海、李素霞負責文章的質(zhì)量控制及審校；李素霞對文章整體負責，監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。