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选题依据:抑郁症是一种发病率高危害严重的人类情感性疾病,主要表现为情绪低落、思维迟缓、兴趣索然等,具有发病率高、复发率高和致残率高等三大特点。抑郁症的发病机制复杂,发病因素也很多,其中特别是应激环境在抑郁症的发病过程中发挥着重要的作用。随着生活节奏的加快和社会环境的变化,生活中的应激因素不断增加,抑郁症已经成为严重影响人们生活的常见病。而现有的抗抑郁西药存在治疗谱窄、耐受性差、毒副作用大等问题。今年来国内外开始逐渐关注中药中抗抑郁新药的研究和开发。复方逍遥散出自宋代《太平惠民和剂局方》,具明显的疏肝解郁等功效。现代临床研究也充分证明了逍遥散在治疗抑郁症的价值,但其作用机制尚不明确。代谢组学是研究机体代谢产物变化的一种新的系统方法。它主要采用高通量、高灵敏度和高精度的现代分析测试技术,分析生物样本如血液或尿液和组织中内源性代谢物的变化,同时通过复杂的、动态的变化等来识别和解析机体的生理病理状态。机体代谢轮廓是蛋白质、基因等的总体表达结果,其变化直接反映机体的生化状态,并刻画机体生理病理状态的变化,其对于阐明机体复杂生命系统具有非常重要的意义。代谢组学研究方法为中医药治疗复杂疑难疾病的研究提供方法和思路。 目的:建立核磁检测生物样本的技术平台;探讨抑郁模型发病机制及逍遥散抗抑郁干预机理。 内容:(1)复制CUMS(慢性不可预知应激模型)抑郁大鼠模型,从行为学角度确定CUMS模型的最佳造模时间,同时确定逍遥散的抗抑郁效果和其抗抑郁的最佳剂量。(2)建立尿液、血浆和脑组织等生物样本的NMR测定方法,并对不同前处理方法进行比较。(3)采用基于NMR代谢组学的研究方法对抑郁症的发病机制和逍遥散的抗抑郁效果进行研究,同时验证CUMS的最佳造模时间。 方法:选用健康雄性成年SD大鼠42只,购自军事医学科学院实验动物中心,体重200+20g。通过体重和旷场试验的行为学得分对大鼠进行分组,分为7组,每组8只:空白正常对照组(NS)、CUMS抑郁模型组(MS)、逍遥散高剂量组(HX)、中剂量组(MX)、低剂量组(LX)、阳性药百忧解组(YB)、阳性药文拉法辛组(YW)。除空白组外,其余组均造模21天;正常组和空白组给予生理盐水,其余组每天造模前给予相应的逍遥散和阳性药。分别于实验第1、7、14、21天取尿液,恢复一周,第28天取血液和脑组织。对上述所取生物样本进行NMR试验,采用MestRec对NMR数据进行预处理和积分,对积分后的数据用SIMCA-P+软件进行主成分分析(PCA)、偏最小二乘法分析(PLS-DA)。得到相应的散点图和载荷图-散点图对不同组别的分类进行比较;载荷图用来寻找引起组间差异的代谢物。通过与已有NMR文献中代谢物的化学位移、峰裂分情况和耦合常数进行对比,确定不同生物样本中与抑郁相关的标志物,并对其生理生化途径进行分析,初步阐述抑郁症的发病机制;同时对比研究逍遥散和两个阳性药(百忧解和文拉法辛)对上述标志物的调节回归作用,初步研究逍遥散抗抑郁作用。 结果:(1)行为学得分结果分析:模型组和空白组大鼠在造模前1天的体重、糖水消耗量及各项行为学指标均无统计学意义。造模第21天,空白组和CUMS模型组在各项指标的差异达到最大且均具统计学意义。结果显示21天时造模成功,各给药组均有回归趋势,其中中剂量逍遥散组对CUMS的干预效果最佳,与阳性药效果相当。 (2)尿液NMR代谢组学结果分析:根据尿液的图谱,确定其备样方法。同时结合化学位移、裂分情况和耦合常数,参照文献,指认了尿液图谱中的22个代谢物。正常组和模型组的多元统计分析结果显示:正常组和模型组依赖于时间变化的动态分析结果显示,第21天两组代谢轮廓差异最大,组间达到明显的分离,同时结合第21天的载荷图和独立样本t检验,找到了引起组间差异的潜在生物标志物。在模型组中,甘氨酸,丙酮酸的含量有所升高,而2-氧化戊二酸,柠檬酸,琥珀酸,肌酸酐,2-甲基甘氨酸,醋酸的含量有所降低;空白组、模型组和逍遥散各组多元统计分析结果显示了不同剂量的逍遥散对CUMS引起尿液带代谢物变化的干预作用:其PLS-DA得分图显示逍遥散高中低剂量均位于模型和空白之间,表明其明显的抗抑郁效果,但中剂量更靠近空白组,效果最佳,其次为高剂量,低剂量最差。空白组、模型组、逍遥散中剂量组、百忧解组和文拉法辛组的多元统计分析结果显示:给药组位于模型组和空白组之间,表明逍遥散和两个阳性药对CUMS模型代谢产物均产生了干预影响,具不同程度的抗抑郁效果,其中,中剂量逍遥散组优于百忧解组,其抗抑郁效果与文拉法辛组相当。 潜在生物标志物单变量统计分析结果显示:空白组和模型组有显著性差异,而逍遥散给药组和阳性药使得代谢物的水平趋向于空白组,其中中高剂量组的回归水平与阳性药作用相当。 (3)血浆NMR代谢组学结果分析: 采用不同的核磁序列对血浆中的大小分子代谢物进行分析,结合单变量的统计学分析方法,对小分子代谢物的主成分分析得到的loading图中离远点较远的那些代谢物在空白组和模型组中的峰面积进行独立样本t检验,计算p值。只有p值小于0.05的代谢物为具有统计学意义的潜在生物标志物。结果显示,与空白组大鼠相比,CUMS模型能引起大鼠血浆中氧化三甲胺(TMAO)、丙氨酸(Ala)、3-羟基丁酸(β-HB)、缬氨酸(Val)和亮氨酸/异亮氨酸(Leu/Ile)等含量的降低,而胆碱(Cho)、N-乙酰糖蛋白(NAc)等含量上升。逍遥散中剂量能很好调节抑郁相关的标志物。 (4)脑组织NMR代谢组学结果分析: 采用不同的NMR序列结合数学统计方法对CUMS模型及给予逍遥散后的各组大鼠水溶性和脂溶性脑组织提取物进行考察。脑组织代谢轮廓分析结果显示造模成功;逍遥散给药组显示不同程度的回归趋势。采用多变量与单变量统计方法,分别找到与慢性应激诱导的抑郁状态有关的水溶性和脂溶性内源性代谢物,包括:谷氨酸、谷氨酰胺、亮氨酸、赖氨酸、缬氨酸、γ-氨基丁酸等。这些物质在模型组和空白组相对峰面积具显著性或极显著性差异,而不同剂量逍遥散具不同程度的干预作用,其中中剂量效果最佳。 结论:本文成功的复制了慢性不可预知应激抑郁模型并分别建立了尿液、血浆、脑组织代谢组学的NMR测定方法和实验序列参数。行为学实验及相关指标证明了模型和药物的有效性,代谢组学阐述了抑郁症的发病机制和逍遥散的抗抑郁作用机理。逍遥散中剂量组的抗抑郁效果最好,优于阳性药,具有多靶点、整体调节的作用,主要包括能量代谢、氨基酸、免疫方面等方面。代谢组学与中医药整体、辩证的观点一致,为中医药治疗复杂疑难疾病的作用机理研究提供了新的方法和思路。