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目的:建立大鼠血管性抑郁症模型,并用开心解郁颗粒进行干预,观察大鼠行为学、脑血流量等宏观改变;检测大鼠脑组织内炎症细胞因子及双孔隙钾通道TREK-1(TWIK-RelatedK+Channel1,TREK-1)、KCNK9(potassium channel, subfamily K, member 9,KCNK9)蛋白表达及神经营养因子BDNF(brain derived neurotrophic factor,BDNF)表达水平变化,观察开心解郁颗粒的干预作用,旨在从炎症细胞因子和双孔隙钾离子通道(Two Pore-Domain Potassium Channels, K2p)层面,探究开心解郁颗粒治疗血管性抑郁症的疗效及机制。
方法:
1.动物分组及干预方式:
实验前大鼠每笼4只正常饲养,适应环境一周后,根据糖水偏嗜试验结果将大鼠随机分为6组,每组12只。(1)假手术组:只分离颈动脉后穿线,不结扎,不剪断,正常饲养。(2)血管性抑郁组(模型组):双侧颈动脉结扎术(bilateral common carotid artery ligation,LBCCA)术后7天结合孤养并进行慢性不可预见性温和应激。(3)受试药物组:①中药组:在模型组基础上给予开心解郁颗粒大、中、小剂量灌胃;②西药组:在模型组基础上,给予盐酸氟西汀灌胃,慢性不可预见性温和应激(Chronic unpredictable mild stimulation,CUMS)与灌胃同时进行28d。
2.药物干预方式:
中药组:开心解郁颗粒每1克浸膏含生药量3.73g。成人用量24g生药/日,以成人体重60kg计,成人用药剂量0.4g生药/kg/d。本试验大鼠采用大、中、小剂量,分别为4.8、2.4、1.2g生药/kg/d,上述剂量为成人临床用药剂量的12、6、3倍(等效剂量的2、1、0.5倍)。
西药组:按2.0mg/kg/d灌胃。为成人临床用药剂量的6倍。
假手术组与模型组给予等量蒸馏水灌胃,所有大鼠在CUMS开始时连续灌胃28d。
3.观察指标:
观察行为学(糖水偏嗜试验、旷场试验、强迫游泳试验、水迷宫试验)及检测脑血流量改变;使用酶联免疫吸附(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)法检测海马炎症细胞因子表达改变;Western-Blot法检测大鼠大脑皮层TREK-1、KCNK9、BDNF表达水平变化。
结果:
1.糖水偏嗜试验:与假手术组比较,模型组大鼠糖水消耗百分比明显降低(P<0.01);与模型组比较,中药大、中、小剂量组和氟西汀组能显著增加抑郁大鼠糖水消耗百分比(P<0.05或P<0.01)。
2.旷场试验:与假手术组比较,模型组大鼠旷场试验站立次数、运动时间、运动距离明显降低(P<0.05或P<0.01);与模型组比较,大、中、小剂量组和氟西汀组能显著增加抑郁大鼠旷场试验运动距离((P<0.05或P<0.01)。
3.强迫游泳试验:强迫游泳试验结果显示:与假手术组比较,模型组大鼠挣扎时间明显降低(P<0.05);与模型组比较,小剂量组游泳时间显著升高、漂浮时间显著降低,氟西汀组能显著增加抑郁大鼠挣扎时间(P<0.01)、显著降低漂浮时间(P<0.05)。
4.水迷宫试验:定位航行试验结果显示:与假手术组比较,模型组大鼠定位航行潜伏期有升高趋势(P>0.05);与模型组比较,大剂量组定位航行潜伏期有降低趋势(P>0.05)。
5.脑血流测定:血管性抑郁模型组大鼠脑血流显著下降,各给药组脑血流均有所改善。脑血流检测统计结果显示:与假手术组相比,模型组大鼠前脑、后脑、全脑血流量明显降低(P<0.05,P<0.01);与模型组相比,开心解郁颗粒大、中、小剂量可不同程度增加脑血流量((P<0.05或P<0.01),阳性药组脑血流量无显著变化,但有改善脑血流的趋势。
6.炎症细胞因子表达:与假手术组相比,血管性抑郁模型组大鼠海马组织中的促炎因子IL-1β(Interleukin1β,IL-1β)、IL-2(Interleukin 2,IL-2)、IL-6(Interleukin 6,IL-6),TNF-α(Tumornecrosisfactorα,TNF-α)表达均显著升高(P<0.05);与模型组相比,各给药组IL-1β、IL-2、IL-6,TNF-α等均不同程度降低(P<0.05或P<0.01)。
7.蛋白表达:与假手术组相比,血管性抑郁模型组TREK-1、KCNK9表达水平明显升高(P<0.05),BDNF表达水平有降低趋势(P>0.05);与模型组相比,开心解郁颗粒中、小剂量及氟西汀组TREK-1表达水平显著下调(P<0.05或P<0.01),开心解郁颗粒大、中剂量组KCNK9表达水平明显下调(P<0.01);各给药组BDNF表达水平有升高趋势(P>0.05)。
结论:
1.LBCCA基础上叠加CUMS及孤养建立大鼠慢性低灌注脑缺血抑郁模型,即血管性抑郁模型,较成功地模拟了人类血管性抑郁症快感缺乏、自主活动减少、记忆力、探索能力减退等表现。中药开心解郁颗粒及盐酸氟西汀能有效改善血管性抑郁模型大鼠的抑郁状态。
2.开心解郁颗粒能有效改善血管性抑郁模型大鼠的慢性脑缺血状态。
3.开心解郁颗粒与氟西汀能有效调节血管性抑郁模型大鼠的抑郁状态可能与其能调节脑组织中炎症细胞因子的异常表达有关。
4.开心解郁颗粒及氟西汀能有效改善血管性抑郁大鼠抑郁状态可能是通过调节TREK-1、KCNK9的异常表达实现的。另外,开心解郁颗粒与氟西汀均有升高神经营养因子BDNF表达的趋势,有助于神经元细胞再生。
方法:
1.动物分组及干预方式:
实验前大鼠每笼4只正常饲养,适应环境一周后,根据糖水偏嗜试验结果将大鼠随机分为6组,每组12只。(1)假手术组:只分离颈动脉后穿线,不结扎,不剪断,正常饲养。(2)血管性抑郁组(模型组):双侧颈动脉结扎术(bilateral common carotid artery ligation,LBCCA)术后7天结合孤养并进行慢性不可预见性温和应激。(3)受试药物组:①中药组:在模型组基础上给予开心解郁颗粒大、中、小剂量灌胃;②西药组:在模型组基础上,给予盐酸氟西汀灌胃,慢性不可预见性温和应激(Chronic unpredictable mild stimulation,CUMS)与灌胃同时进行28d。
2.药物干预方式:
中药组:开心解郁颗粒每1克浸膏含生药量3.73g。成人用量24g生药/日,以成人体重60kg计,成人用药剂量0.4g生药/kg/d。本试验大鼠采用大、中、小剂量,分别为4.8、2.4、1.2g生药/kg/d,上述剂量为成人临床用药剂量的12、6、3倍(等效剂量的2、1、0.5倍)。
西药组:按2.0mg/kg/d灌胃。为成人临床用药剂量的6倍。
假手术组与模型组给予等量蒸馏水灌胃,所有大鼠在CUMS开始时连续灌胃28d。
3.观察指标:
观察行为学(糖水偏嗜试验、旷场试验、强迫游泳试验、水迷宫试验)及检测脑血流量改变;使用酶联免疫吸附(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)法检测海马炎症细胞因子表达改变;Western-Blot法检测大鼠大脑皮层TREK-1、KCNK9、BDNF表达水平变化。
结果:
1.糖水偏嗜试验:与假手术组比较,模型组大鼠糖水消耗百分比明显降低(P<0.01);与模型组比较,中药大、中、小剂量组和氟西汀组能显著增加抑郁大鼠糖水消耗百分比(P<0.05或P<0.01)。
2.旷场试验:与假手术组比较,模型组大鼠旷场试验站立次数、运动时间、运动距离明显降低(P<0.05或P<0.01);与模型组比较,大、中、小剂量组和氟西汀组能显著增加抑郁大鼠旷场试验运动距离((P<0.05或P<0.01)。
3.强迫游泳试验:强迫游泳试验结果显示:与假手术组比较,模型组大鼠挣扎时间明显降低(P<0.05);与模型组比较,小剂量组游泳时间显著升高、漂浮时间显著降低,氟西汀组能显著增加抑郁大鼠挣扎时间(P<0.01)、显著降低漂浮时间(P<0.05)。
4.水迷宫试验:定位航行试验结果显示:与假手术组比较,模型组大鼠定位航行潜伏期有升高趋势(P>0.05);与模型组比较,大剂量组定位航行潜伏期有降低趋势(P>0.05)。
5.脑血流测定:血管性抑郁模型组大鼠脑血流显著下降,各给药组脑血流均有所改善。脑血流检测统计结果显示:与假手术组相比,模型组大鼠前脑、后脑、全脑血流量明显降低(P<0.05,P<0.01);与模型组相比,开心解郁颗粒大、中、小剂量可不同程度增加脑血流量((P<0.05或P<0.01),阳性药组脑血流量无显著变化,但有改善脑血流的趋势。
6.炎症细胞因子表达:与假手术组相比,血管性抑郁模型组大鼠海马组织中的促炎因子IL-1β(Interleukin1β,IL-1β)、IL-2(Interleukin 2,IL-2)、IL-6(Interleukin 6,IL-6),TNF-α(Tumornecrosisfactorα,TNF-α)表达均显著升高(P<0.05);与模型组相比,各给药组IL-1β、IL-2、IL-6,TNF-α等均不同程度降低(P<0.05或P<0.01)。
7.蛋白表达:与假手术组相比,血管性抑郁模型组TREK-1、KCNK9表达水平明显升高(P<0.05),BDNF表达水平有降低趋势(P>0.05);与模型组相比,开心解郁颗粒中、小剂量及氟西汀组TREK-1表达水平显著下调(P<0.05或P<0.01),开心解郁颗粒大、中剂量组KCNK9表达水平明显下调(P<0.01);各给药组BDNF表达水平有升高趋势(P>0.05)。
结论:
1.LBCCA基础上叠加CUMS及孤养建立大鼠慢性低灌注脑缺血抑郁模型,即血管性抑郁模型,较成功地模拟了人类血管性抑郁症快感缺乏、自主活动减少、记忆力、探索能力减退等表现。中药开心解郁颗粒及盐酸氟西汀能有效改善血管性抑郁模型大鼠的抑郁状态。
2.开心解郁颗粒能有效改善血管性抑郁模型大鼠的慢性脑缺血状态。
3.开心解郁颗粒与氟西汀能有效调节血管性抑郁模型大鼠的抑郁状态可能与其能调节脑组织中炎症细胞因子的异常表达有关。
4.开心解郁颗粒及氟西汀能有效改善血管性抑郁大鼠抑郁状态可能是通过调节TREK-1、KCNK9的异常表达实现的。另外,开心解郁颗粒与氟西汀均有升高神经营养因子BDNF表达的趋势,有助于神经元细胞再生。