鄭梅竹,范亞軍,潘 炎,時(shí)東方,劉春明
(1.長春師范大學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室,吉林長春 130032;2.長春師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,吉林長春 130032;3.長春師范大學(xué)高等教育研究所,吉林長春 130032)
抑郁癥是一種以心情低落、食欲不振嚴(yán)重時(shí)會產(chǎn)生自殺念頭為顯著特征的神經(jīng)退行性疾病,嚴(yán)重危害現(xiàn)代社會人類的身心健康[1]。目前,對抑郁癥的相關(guān)研究開展較多,但其確切的發(fā)病機(jī)制尚未明確。在已報(bào)道的眾多發(fā)病機(jī)制中,去甲腎上腺素(NE)、5-羥色胺(5-HT)、多巴胺(DA)單胺神經(jīng)遞質(zhì)與抑郁癥的發(fā)病機(jī)理最為大眾認(rèn)可和接受。而單胺能系統(tǒng)在中樞神經(jīng)中擔(dān)任重要角色。尤其是5-HT能系統(tǒng)在抑郁癥的治療中占據(jù)重要地位。經(jīng)典的抗抑郁藥物鹽酸氟西汀(百解憂)是基于顯著提高人體內(nèi)5-HT的含量發(fā)揮作用。目前,新的治療抑郁癥藥物不斷涌現(xiàn),但由于其存在抗抑郁作用比較狹窄、且具有耐藥性、同時(shí)因其毒副作用較大、用藥后不良反應(yīng)極其明顯等缺點(diǎn)嚴(yán)重制約了在臨床上的廣泛使用,因此開發(fā)新型具有寬抗抑郁、高效低毒的抗抑郁藥物成為研究的重要熱點(diǎn)。而天然藥物由于其來自自然且毒副作用小、有廣闊的應(yīng)用前景,越來越受到醫(yī)務(wù)工作者和科研工作者的推崇[2]。
黃酮類化合物廣泛存在于天然藥用植物、水果和蔬菜中,具有利尿、清熱、平肝和安神的功效,有研究表明在抗氧化、抗高血壓和抗腫瘤方面具有明顯的藥理作用[3],近年來,陸續(xù)報(bào)道了黃酮類化合物的抗抑郁作用[4-5]。而金絲桃苷是從黃酮類化合物中分離出來的單體成分,且含量較高,前期結(jié)果表明金絲桃苷具有明確的抗抑郁活性[6],但其作用機(jī)制尚不明確。本研究在采用小鼠強(qiáng)迫游泳、小鼠懸尾和自主實(shí)驗(yàn)對金絲桃苷的抗抑郁活性進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,選用5-HT相關(guān)受體(5-HT1A、5-HT2、5-HT2A)及其阻斷劑Way100635、賽庚啶、酮舍林,深入研究金絲桃苷參與抗抑郁活性的5-HT能神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)制。
金絲桃苷,購自上海源葉生物科技有限公司,純度在99.9%以上;生理鹽水,購自吉林大藥房,批號:20150215。鹽酸氟西汀膠囊,上海中西制藥有限公司,批號:100102。受體阻斷劑Way100635、cyproheptadine、ketanserin均購自美國sigma公司;DMSO,長春鼎國生物公司。
體重18~22g雄性ICR小鼠,購自吉林長春生物制品研究所實(shí)驗(yàn)動物中心。動物在正常的12h光照,12h黑暗時(shí)間表下活動。環(huán)境溫度和相對濕度分別保持在22±1℃和55±5%。
多功能細(xì)胞讀板器(MD,Sunnyvale,CA.USA)。
1.4.1 動物分組和給藥方法
五組實(shí)驗(yàn)小鼠,每組10只,設(shè)為對照組(生理鹽水組),陽性對照組(鹽酸氟西汀膠囊,5mg/kg),3個(gè)金絲桃苷給藥處理組(給藥濃度分別為10、20、30mg/kg),所有藥物通過灌胃以20mL/kg體重的劑量使用,1次/天,持續(xù)10天。最后一次給藥1h后,開始進(jìn)行動物行為學(xué)的檢測。
1.4.2 小鼠強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)
小鼠強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)根據(jù)Porsolt建立的方法[7]進(jìn)行檢測。小鼠單獨(dú)在開放的圓柱形容器(直徑10cm,高25cm)中強(qiáng)迫游泳,該容器水溫25±1℃,水深19cm,每只動物在6分鐘的過程中保持不動的總時(shí)間被記錄為不動時(shí)間(以秒為單位)。每只小鼠在停止掙扎時(shí)被判定為不動,并且在水中保持懸浮不動,只做出必要的動作以保持頭部高于水面。不動時(shí)間的減少表明具有抗抑郁作用。
1.4.3 小鼠懸尾試驗(yàn)
尾部懸浮試驗(yàn)(TST)根據(jù)Steru等建立的方法[8]進(jìn)行檢測。使用懸尾夾子,在距離盒子(250mm×250mm×300mm)尾部10mm,頭部距離底部5cm處將小鼠分別懸掛在尾部。在具有最小背景的黑暗房間中測試噪聲,每只小鼠懸掛6分鐘,在最后4分鐘間隔記錄不動時(shí)間。判定標(biāo)準(zhǔn)是小鼠停止掙扎,完全靜止不動。
1.4.4 小鼠自主運(yùn)動實(shí)驗(yàn)
為了評估金絲桃苷對小鼠運(yùn)動行為的影響,將小鼠單獨(dú)放置在暗室的矩形容器(40cm×40cm×25cm)中,配備有攝像機(jī),自動記錄小鼠在5min中內(nèi)的自主活動情況。每個(gè)腔室的地板表面用70%乙醇徹底清潔。
1.4.5 金絲桃苷對給予5-HT相關(guān)受體阻斷劑小鼠懸尾實(shí)驗(yàn)的影響
取健康小鼠40只,隨機(jī)分為4組:生理鹽水對照組,Way100635 0.1mg/kg組/cyproheptadine 5mg/kg組/ketanserin 3mg/kg組,金絲桃苷20mg/kg給藥組,金絲桃苷20mg/kg+Way100635 0.1mg/kg組/cyproheptadine 5mg/kg組/ketanserin 3mg/kg組。灌胃給藥,每天一次,持續(xù)十天,末次給藥1h后,除生理鹽水對照組、金絲桃苷20mg/kg給藥組外,其余各組均皮下注射Way100635 0.1mg/kg/cyproheptadine 5mg/kg/ketanserin 3mg/kg,而對照組經(jīng)皮下注射同等體積10mL/kg的生理鹽水,30min后分別將小鼠尾部2cm處的部分固定于懸尾支架上,使小鼠呈倒掛狀態(tài),其頭部離臺面約5cm,每只動物兩側(cè)用板隔開,遮擋動物視線,使之互不干擾。適應(yīng)1min,觀察記錄5min持續(xù)累計(jì)不動時(shí)間。
1.4.6 數(shù)據(jù)處理
所有數(shù)據(jù)以X±SD表示,組間比較采用單因素方差分析。
金絲桃苷對小鼠強(qiáng)迫游泳行為影響實(shí)驗(yàn)表明陽性對照藥鹽酸氟西汀、金絲桃苷10mg/kg、20mg/kg給藥組均能明顯縮短小鼠強(qiáng)迫游泳累積不動時(shí)間(P<0.05)(表1)。
表1 金絲桃苷對小鼠強(qiáng)迫游泳行為的影響
注:與對照組比較,*P<0.05,**P<0.01。
與對照組相比金絲桃苷10mg/kg、20mg/kg給藥組能明顯縮短懸尾小鼠的累計(jì)不動時(shí)間(P<0.05),尤其是20mg/kg給藥組與陽性對照組效果幾乎一致(表2)。
表2 金絲桃苷對小鼠懸尾行為的影響
注:與對照組比較,*P<0.05,**P<0.01。
金絲桃苷各給藥組小鼠的自主運(yùn)動情況與陽性對照和空白之間沒有顯著差異。結(jié)果表明在實(shí)驗(yàn)所使用的金絲桃苷抗抑郁劑量范圍內(nèi)沒有明顯的中樞興奮或抑制作用(P>0.05)(表3)。
表3 金絲桃苷對小鼠自主運(yùn)動行為的影響
金絲桃苷給藥組能明顯縮短懸尾小鼠累計(jì)不動時(shí)間,與對照組差異顯著(P<0.05);但是金絲桃苷與5-HT1A受體阻斷劑Way100635聯(lián)合給藥后對懸尾小鼠累計(jì)不動時(shí)間無明顯的延長,與Way100635組和金絲桃苷組相比差異均不顯著(P>0.05)(表4)。
表4 金絲桃苷對給予5-HT1A受體阻斷劑Way100635小鼠懸尾試驗(yàn)的影響
注:與照組比,*P<0.05;與Way100635比,﹟﹟P<0.01。
金絲桃苷給藥組能明顯縮短懸尾小鼠累計(jì)不動時(shí)間,與對照差異顯著(P<0.05);但是金絲桃苷與5-HT2A受體阻斷劑cyproheptadine同時(shí)給藥明顯延長懸尾小鼠累計(jì)不動時(shí)間,與cyproheptadine組和金絲桃苷組相比差異顯著(P<0.01)(表5)。
表5 金絲桃苷給予5-HT2A受體阻斷劑Cyproheptadine小鼠懸尾試驗(yàn)的影響
注:與照組比:*P<0.05;與Cyproheptadine,##P<0.01;與金絲桃苷比,△△P<0.01。
金絲桃苷給藥組能明顯縮短懸尾小鼠累計(jì)不動時(shí)間,與對照組差異顯著(P<0.05);而金絲桃苷與5-HT2受體阻斷劑ketanserin同時(shí)給藥明顯延長懸尾小鼠累計(jì)不動時(shí)間,與ketanserin組和金絲桃苷組相比差異顯著(P<0.01)(表6)。
表6 金絲桃苷對給予5-HT2受體阻斷劑ketanserin小鼠懸尾試驗(yàn)的影響
注:與照組比,*P<0.05;與ketanserin比,##P<0.01;與金絲桃苷比,△△P<0.01。
小鼠強(qiáng)迫游泳和小鼠懸尾是較為常用的、經(jīng)典的抑郁癥動物模型。模型所體現(xiàn)出的小鼠絕望、行為扭曲等狀態(tài)是體外模擬抑郁癥的顯著特征,同時(shí)由于其對抗抑郁藥物比較敏感且便于操作,因此是抗抑郁藥物常用的篩選模型[9]。本研究采用這兩種經(jīng)典的抑郁動物模型對金絲桃苷的抗抑郁活性進(jìn)行進(jìn)一步的評價(jià)與驗(yàn)證。結(jié)果表明,金絲桃苷能顯著縮短小鼠強(qiáng)迫游泳和小鼠懸尾的累積不動時(shí)間,同時(shí)對小鼠的自主活動沒有明顯的影響,表明金絲桃苷具有明確的抗抑郁作用。
抑郁癥的發(fā)病機(jī)制比較復(fù)雜,包括受體假說、細(xì)胞因子假說、單胺假說等。其中單胺假說認(rèn)為抑郁癥的發(fā)病與神經(jīng)遞質(zhì)水平的下降密切相關(guān)是最為大家廣泛認(rèn)可接受的。而單胺系統(tǒng)中5-羥色胺在突出間隙的缺乏或者水平持續(xù)下降在抑郁癥的發(fā)病進(jìn)程中起著重要作用[6]。5-HT能與其它的神經(jīng)中樞相互傳導(dǎo),同時(shí)參與中樞神經(jīng)對外部環(huán)境刺激所引起的適應(yīng)性反應(yīng)。Amat等[10]研究發(fā)現(xiàn),在發(fā)生應(yīng)激事件時(shí)大鼠中縫核的5-HT能神經(jīng)元的活性被激活并大幅度的提升。Henn等[11]研究發(fā)現(xiàn)對于長期隔離飼養(yǎng)的大鼠,由于環(huán)境隔絕導(dǎo)致情緒低落,發(fā)現(xiàn)其海馬內(nèi)5-羥色胺能的釋放量明顯減少。Ruhé[12]等研究發(fā)現(xiàn)對于嚴(yán)重的抑郁癥患者,在長期服藥偶然停藥后,會導(dǎo)致情緒低落,這與患者體內(nèi)5-HT的缺失或其水平的急劇降低有密切關(guān)系。本研究結(jié)果證實(shí)金絲桃苷具有明確的抗抑郁活性,其作用機(jī)理與5-羥色胺能系統(tǒng)(5-HT2A、5-HT2受體系統(tǒng))有確切的關(guān)系。金絲桃苷抗抑郁活性作用的發(fā)揮與其它神經(jīng)遞質(zhì)是否存在密切的關(guān)系,需要進(jìn)一步的深入探討。