基于真核有参转录组测序分析技术探讨越鞠保和丸改善肝纤维化小鼠抑郁样行为

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肝纤维化后患者抑郁样行为的情况可通过口服抗抑郁药物得到改善,但治疗同时伴有各种不良反应,以致临床选药受到明显限制。因此,临床上需要找到减轻不良反应,提高疗效的治疗方法。目的:本研究以肝纤维化模型小鼠为研究对象,初步探讨越鞠保和丸抗抑郁样行为的作用机制,并进一步验证越鞠保和丸的抗肝纤维化抗抑郁样行为疗效,为肝纤维化并发抑郁样行为的诊断和治疗提供客观评价指标。方法:(1)造模:成年雄性C57BL/6小鼠40只,体重20±2 g,常规饲1周后,模型组腹腔注射20%CCl4橄榄油溶液(2m L/kg,每周注射2次,连续注射6周),正常组腹腔注射等体积橄榄油。(2)肝纤维化指标检测:造模成功后,越鞠保和丸灌胃给药4周,检测血清丙氨酸转氨酶(alanine aminotransferase,ALT),天冬氨酸转氨酶(aspartate transaminase,AST)水平,测量肝指数;苏木精-伊红(hemotoxylin and eosin staining,H&E),Masson染色和天狼猩红染色观察肝组织和胶原纤维染色观察肝组织病理改变;ELISA测血清肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1 beta,IL-1β)和白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)水平水平;(3)抑郁样行为检测:造模给药期间做糖水偏好实验(sucrose preference test,SFT),旷场实验(open field test,OFT),强迫游泳实验(forced swimming test,FST),悬尾实验(tail suspension test,TST)观测小鼠抑郁相关情况;H&E染色观察小鼠海马和前额叶皮层神经细胞的结构;甲苯胺蓝染色观察小鼠海马和前额叶皮层神经细胞的形态;转录组学测序技术检测小鼠海马组织差异表达基因,并进行GO基因功能富集分析和KEGG通路富集分析,同时以q PCR进行验证涉及胶质细胞发育分化,学习记忆,突触可塑性,轴突发生等通路。关键基因包括Kras(Kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因同源物)、Npas4(神经元PAS结构域蛋白4)、Asic1(酸敏感离子通道1)、Prkcz(蛋白激酶C)、Shank1(骨架蛋白Shank1)、Mecp2(甲基化-Cp G结合蛋白2)、Phgdh(磷酸甘油酸脱氢酶)、Rora(维甲酸相关孤核受体α)、Gadd45b(生长停滞和DNA损伤诱导基因β)、Gadd45g(生长阻滞及DNA损伤诱导基因45g)、Ephb2(EPH受体B2)、Faim2(Fas凋亡抑制分子2)、RGMa(排斥性导向分子a)、Megf8(表皮生长因子样结构域8)表达水平。ELISA测血清和脑组织五羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)变化;结果:(1)越鞠保和丸可以起到调节肝功能,下调促炎因子,调节机体免疫,抗肝纤维化作用。与正常组小鼠相比,模型组小鼠肝指数、血清AST、ALT、IL-6、IL-1β和TNF-α的水平显著升高;与模型组小鼠相比,越鞠保和丸组小鼠肝指数、血清AST、ALT、IL-6、IL-1β和TNF-α的水平降低;肝脏组织结构趋于向好,胶原沉积的程度减少。(2)越鞠保和丸可以缓解肝纤维化小鼠抑郁样行为,改善行为绝望,改善小鼠海马组织和前额叶皮层病变,具有一定的脑保护作用。与正常组相比,模型组糖水偏好值降低,旷场试验跨格总数减少,中央格停留时间增加,修饰次数减少,强迫游泳实验和悬尾试验累计不动时间延长,5-HT水平下降;与模型组相比,越鞠保和丸组糖水偏好值增高,旷场试验跨格总数增加,中央格停留时间减少,修饰次数增多,强迫游泳实验和悬尾试验累计不动时间缩短,5-HT水平升高;(3)转录组学GO基因功能富集分析和KEGG通路富集分析显示,差异表达基因显著富集于胶质细胞分化发育,学习记忆,突触可塑性和轴突发生等通路,涉及通路的关键基因的表达发生了相应改变。结论:(1)采用腹腔注射四氯化碳橄榄油溶液可成功制备肝纤维化小鼠模型。(2)越鞠保和丸可以一定程度上延缓肝纤维化进程,改善肝纤维化小鼠抑郁样行为。(3)越鞠保和丸能抑制肝纤维化病变过程中不同程度的炎症反应,调节肝纤维化小鼠脑内的微炎症状态从而促进5-HT分泌。(4)转录组学结果显示越鞠保和丸可以通过调节胶质细胞分化发育,学习记忆,突触可塑性,轴突发生等通路的关键基因改善肝纤维化小鼠抑郁样行为。
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