陳明珠 廖婉婷 黃幼霞
泉州醫(yī)學高等??茖W校藥學院,福建泉州 362011
抑郁癥是一類情感精神障礙性疾病,為全球三大疾病負擔之一[1],其發(fā)生與皮質(zhì)酮(corticosterone,CORT)水平相關(guān)[2]。皮質(zhì)酮長期給藥能夠誘導小鼠產(chǎn)生抑郁樣行為,該模型可用于抗抑郁藥的篩選評價及機制研究[3-4]。藥物是治療抑郁癥的主要手段,中藥因安全性高、靶點多樣化等受到臨床廣泛關(guān)注。在治療抑郁癥的方劑中,丹參應用頻次很高[5],其可改善利血平誘導的小鼠抑郁癥狀[6]。隱丹參酮是丹參中活性較強的成分,具有保護神經(jīng)細胞、抗氧化、抗腫瘤等作用[7-9],在抗抑郁方面有一定的潛力。本研究通過慢性皮質(zhì)酮注射誘導小鼠抑郁模型,觀察隱丹參酮的抗抑郁作用,并探討其可能的機制。
隱丹參酮(上海源葉生物科技有限公司,含量≥97%,批號:S31670);氟西汀膠囊(禮來蘇州制藥有限公司,批號:9833A);皮質(zhì)酮(上海源葉生物科技有限公司,批號:S30265);CORT、促腎上腺皮質(zhì)激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)酶聯(lián)免疫吸附試劑盒(上海信裕生物科技有限公司,批號:E202008)。
KM 小鼠60 只,SPF 級,雄性,體重18~22 g。北京華阜康生物科技股份有限公司供應,合格證號:1103222011005746,動物許可證號為SCXK(京):2019-0008。本研究經(jīng)泉州醫(yī)學高等??茖W校倫理委員會批準,飼養(yǎng)于學校動物實驗中心,恒溫,恒濕,自由攝食飲水。
60 只小鼠按隨機數(shù)字表法分為正常對照組、模型組、氟西汀組(20 mg/kg)、隱丹參酮低劑量組(10 mg/kg)、隱丹參酮中劑量組(20 mg/kg)、隱丹參酮高劑量組(40 mg/kg),每組10 只。正常對照組每天皮下注射生理鹽水10 ml/kg,其余五組每天給予皮質(zhì)酮20 mg/kg。皮質(zhì)酮給藥0.5 h 后,氟西汀組和隱丹參酮各劑量組灌胃給藥1 次,正常對照組和模型組給予等量的生理鹽水,連續(xù)給藥21 d。小鼠出現(xiàn)體重增長緩慢、糖水消耗比降低及行為絕望現(xiàn)象即建模成功[10-11]。
1.4.1 糖水偏好測試及體重增加值 小鼠禁食禁水24 h,給予預先稱重的2 %蔗糖水和純水各1 瓶,飲用2 h。測定液體消耗量,并計算糖水消耗比。糖水消耗比=蔗糖水溶液消耗量/(蔗糖水溶液消耗量+純水溶液消耗量)×100%。實驗第22 天測定小鼠體重增加值。
1.4.2 行為學測試 強迫游泳實驗:小鼠放入水溫(25±2)℃,長20 cm,寬20 cm,水深15 cm 的水桶中強迫游泳6 min。適應2 min 后,記錄后4 min 內(nèi)累計不動時間。曠場實驗:小鼠置于250 mm×250 mm 的曠場箱內(nèi)正中央方格,視頻分析系統(tǒng)記錄5 min 內(nèi)的中央格停留時間、直立次數(shù)、水平穿越格數(shù)、修飾次數(shù)。水迷宮實驗:參照文獻[12]進行定向航行試驗,記錄第5 天小鼠逃避潛伏期。第6 天進行空間探索實驗,記錄小鼠目標象限停留時間及站臺周圍活動路程。
1.4.3 CORT、ACTH、BNDF 檢測 采用1%戊巴比妥鈉麻醉小鼠,眼球取血,分離血清,然后將小鼠斷頭取腦,分離海馬組織和前額葉皮質(zhì),制備勻漿,取上清液。使用酶聯(lián)免疫吸附試驗測定CORT、ACTH 和BDNF 含量。
采用SPSS 20.0 對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析,計量資料采用均數(shù)±標準差()表示,多組計量資料比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t 檢驗。以P <0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1.1 各組體重增加值、糖水消耗比和不動時間比較 模型組體重增加值、糖水消耗比低于正常對照組,不動時間長于正常對照組,差異有高度統(tǒng)計學意義(P <0.01)。隱丹參酮各劑量組體重增加值高于模型組,隱丹參酮中、高劑量組糖水消耗比高于模型組,不動時間短于模型組,差異有統(tǒng)計學意義(P <0.01 或P <0.05)。見表1。
表1 各組體重增加值、糖水消耗比和不動時間比較()
表1 各組體重增加值、糖水消耗比和不動時間比較()
注:與正常對照組比較,aaP <0.01;與模型組比較,bP <0.05,bbP <0.01
2.1.2 各組中央格停留時間、水平穿越格數(shù)、直立次數(shù)和修飾次數(shù)比較 模型組中央格停留時間長于正常對照組,水平穿越格數(shù)、直立次數(shù)、修飾次數(shù)少于正常對照組,差異有高度統(tǒng)計學意義(P <0.01)。隱丹參酮各劑量組中央格停留時間短于模型組,水平穿越格數(shù)、修飾次數(shù)多于模型組,隱丹參酮中、高劑量組直立次數(shù)多于模型組,差異有統(tǒng)計學意義(P <0.05 或P <0.01)。隱丹參酮中、高劑量組中央格停留時間短于隱丹參酮低劑量組,水平穿越格數(shù)、直立次數(shù)、修飾次數(shù)多于隱丹參酮低劑量組,差異有高度統(tǒng)計學意義(P <0.01)。見表2。
表2 各組中央格停留時間、水平穿越格數(shù)、直立次數(shù)和修飾次數(shù)比較()
表2 各組中央格停留時間、水平穿越格數(shù)、直立次數(shù)和修飾次數(shù)比較()
注:與正常對照組比較,aaP <0.01;與模型組比較,bP <0.05,bbP <0.01;與隱丹參酮低劑量組比較,cP <0.05,ccP <0.01
2.1.3 各組逃避潛伏期、目標象限停留時間和站臺周圍活動路程比較 模型組逃避潛伏期長于正常對照組,目標象限停留時間、站臺周圍活動路程短于正常對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P <0.05 或P <0.01)。隱丹參酮中、高劑量組逃避潛伏期短于模型組,目標象限停留時間、站臺周圍活動路程長于模型組,差異有統(tǒng)計學意義(P <0.05 或P <0.01)。隱丹參酮高劑量組逃避潛伏期短于隱丹參酮低、中劑量組,差異有統(tǒng)計學意義(P <0.05)。見表3。
表3 各組逃避潛伏期、目標象限停留時間和站臺周圍活動路程比較()
表3 各組逃避潛伏期、目標象限停留時間和站臺周圍活動路程比較()
注:與正常對照組比較,aP <0.05,aaP <0.01;與模型組比較,bP <0.05,bbP <0.01;與隱丹參酮低劑量組比較,cP <0.05;與隱丹參酮中劑量組比較,dP <0.05
模型組CORT 和ACTH 含量高于正常對照組,差異有高度統(tǒng)計學意義(P <0.01)。隱丹參酮各劑量組CORT 水平低于模型組,隱丹參酮中、高劑量組CORT、ACTH 水平低于隱丹參酮低劑量組,隱丹參酮高劑量組CORT 水平低于隱丹參酮中劑量組,差異有統(tǒng)計學意義(P <0.01 或P <0.05)。見表4。
表4 各組血清CORT、ACTH 含量比較()
表4 各組血清CORT、ACTH 含量比較()
注:與正常對照組比較,aaP <0.01;與模型組比較,bP <0.05,bbP <0.01;與隱丹參酮低劑量組比較,ccP <0.01;與隱丹參酮中劑量組比較,dP <0.05。CORT:皮質(zhì)酮;ACTH:促腎上腺皮質(zhì)激素
模型組海馬、前額葉皮質(zhì)BDNF 含量低于正常對照組,差異有高度統(tǒng)計學意義(P <0.01)。隱丹參酮中、高劑量組海馬、前額葉皮質(zhì)BDNF 含量高于模型組和隱丹參酮低劑量組,隱丹參酮高劑量組海馬BDNF 含量高于隱丹參酮中劑量組,差異有高度統(tǒng)計學意義(P <0.01)。見表5。
表5 各組海馬、前額葉皮質(zhì)BDNF 含量比較(pg/g,)
表5 各組海馬、前額葉皮質(zhì)BDNF 含量比較(pg/g,)
注:與正常對照組比較,aaP <0.01;與模型組比較,bbP <0.01;與隱丹參酮低劑量組比較,ccP <0.01;與隱丹參酮中劑量組比較,ddP <0.01。BDNF:腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子
長期大量糖皮質(zhì)激素給藥會導致下丘腦-垂體-腎上腺軸(hypothalamic-pituitary-adrenal axis,HPA)功能紊亂,誘導動物產(chǎn)生抑郁樣行為[13-14]。與經(jīng)典的CUMS 模型比較,皮質(zhì)酮抑郁模型的造模周期短,且對動物的傷害較小[4]。抑郁的行為學檢測方法中,糖水偏好測試可以反映快感消失,曠場實驗能反映好奇和自我探索行為,強迫游泳實驗則能評價行為絕望程度[15-16]。
本研究結(jié)果顯示,隱丹參酮給藥后可明顯改善皮質(zhì)酮抑郁模型小鼠的行為學測評實驗結(jié)果,提示隱丹參酮具有一定治療作用。HPA 亢進是抑郁癥發(fā)病的重要原因,慢性應激促使HPA 過度激活,血清ACTH和CORT 大量分泌,高濃度的CORT 選擇性損傷大腦海馬神經(jīng)元,出現(xiàn)學習記憶障礙[17-19],而小鼠的記憶力減退與抑郁樣表型之間存在關(guān)聯(lián)[20]。水迷宮測試可以評價小鼠的長期空間記憶能力[21]。本研究中,通過長期給予小鼠CORT,模擬HPA 亢進,結(jié)果顯示小鼠出現(xiàn)學習記憶能力障礙、血清ACTH 和CORT 含量增加,而隱丹參酮能夠?qū)惯@種現(xiàn)象,提示其能改善抑郁小鼠的空間記憶能力和認知障礙,該作用可能與調(diào)節(jié)HPA 有關(guān)。
BDNF 在海馬、大腦皮層、下丘腦等部位均有高表達量[22],其對神經(jīng)元的存活、增殖分化及再生促進起重要作用[23]。研究發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者海馬及前額葉皮質(zhì)BDNF 表達水平減少[24],抑郁癥的發(fā)生發(fā)展與腦內(nèi)BDNF 表達下調(diào)導致神經(jīng)元萎縮,進而引起神經(jīng)膠質(zhì)細胞缺失有關(guān)[25]。而抗抑郁藥物通過上調(diào)BDNF 水平,能改善抑郁相關(guān)癥狀[26-27]。本研究中,隱丹參酮可提高小鼠海馬、前額葉皮質(zhì)BDNF 表達水平,提示其抗抑郁作用與改善腦內(nèi)神經(jīng)營養(yǎng)因子有關(guān)。
綜上所述,隱丹參酮能改善皮質(zhì)酮誘導抑郁小鼠的抑郁樣行為,中、高劑量組效果較為明顯,其機制可能與調(diào)節(jié)HPA 和腦內(nèi)BDNF 表達水平有關(guān)。