淫羊藿苷對MK-801致精神分裂癥小鼠模型的影響①

陳　溪，谷洪順，張　蘭，李　林

·基礎研究·

淫羊藿苷對MK-801致精神分裂癥小鼠模型的影響①

陳溪，谷洪順，張蘭，李林

目的研究中藥淫羊藿的主要有效成分淫羊藿苷對精神分裂癥動物模型的影響。方法小鼠腹腔注射N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體拮抗劑MK-801（0.3 mg/kg，0.6 mg/kg，1.2 mg/kg）制備精神分裂癥小鼠模型。應用曠場行為紅外檢測系統觀察小鼠的活動性，確定制備精神分裂癥的最佳劑量。40只小鼠隨機分為正常對照組、模型組、陽性藥利培酮組（0.1 mg/kg）、淫羊藿苷組（50 mg/kg），每組10只。陽性藥利培酮組和淫羊藿苷組灌胃相應藥物；除正常對照組外，其他組腹腔注射0.1 ml MK-801溶液0.6 mg/kg造模。測定各組小鼠210 min內的活動總距離和在中心區的活動距離。結果模型組活動總距離和中央區活動距離與正常對照組相比顯著延長（P＜0.001）；陽性藥利培酮組兩指標均短于模型組（P＜0.05）；淫羊藿苷組活動總距離短于模型組，但無顯著性差異（P=0.065），中央區活動距離短于模型組（P=0.037）。淫羊藿苷組與陽性藥利培酮組活動總距離和中央區活動距離比較均無顯著性差異（P＞0.05）。結論淫羊藿苷能夠改善精神分裂癥模型小鼠的陰性癥狀，可能改善其陽性癥狀，有利于治療精神分裂癥。

精神分裂癥；淫羊藿苷；N-甲基-D-天冬氨酸受體；MK-801；動物模型；曠場試驗；小鼠

［本文著錄格式］陳溪，谷洪順，張蘭，等.淫羊藿苷對MK-801致精神分裂癥小鼠模型的影響［J］.中國康復理論與實踐，2016，22（4）：395-398.

CITED AS：Chen X，Gu HS，Zhang L，et al.Effects of icariin on MK-801-induced schizophrenia model in mice［J］.Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian，2016，22（4）：395-398.

1　材料與方法

1.1試劑與儀器

淫羊藿苷，純度99%：中國生物制品檢定所。利培酮（risperidone）、MK-801：美國SIGMA公司。曠場行為紅外檢測系統（Tru Scan 2.0）：COULBOURN INSTRUMENTS，美國。

1.2實驗動物

SPF級近交系Balb/c雄性小鼠60只，體質量（20± 2）g，北京維通利華實驗動物中心提供。實驗前小鼠在動物房飼養至少3 d，維持室溫（22±2）℃，12 h晝夜節律（8：00-20：00）。在整個實驗過程中小鼠自由飲水及進食。

1.3動物模型的建立

參照Rogó?和Margherita等的方法制備MK-801致精神分裂癥小鼠模型［12-13］。取小鼠20只，先對所有動物進行1-20編號，然后用計算機生成隨機數表，根據隨機數表的標號順序將所有動物分為正常對照組，MK-801（0.3 mg/kg、0.6 mg/kg、1.2 mg/kg）組，每組5只。測試當天，四組同時灌胃給予含4%吐溫80溶液（溶媒），60 min后對照組小鼠腹腔注射0.1 ml生理鹽水，模型組腹腔注射同體積的MK-801溶液。隨后放入曠場行為紅外檢測系統，開始曠場行為測試240 min，記錄其活動的總距離以及在中心區活動距離（每6 min記錄1次）。其中，活動總距離反映精神分裂癥快速移動的陽性癥狀；中央區活動距離反映精神分裂癥焦慮狀態的陰性癥狀。

取最佳劑量（0.6 mg/kg）制備精神分裂癥小鼠模型。

1.4動物分組

取小鼠40只，隨機分為正常對照組、模型組、陽性藥利培酮組（0.1 mg/kg）、淫羊藿苷組（50 mg/kg），每組10只。

1.5方法

動物首先適應環境飼養1周，連續灌胃給藥3 d，正常對照組和模型組灌胃含4%吐溫80溶液。第4天給藥后放入曠場行為紅外監視系統中測試60 min作為基線，然后正常對照組腹腔注射0.1 ml生理鹽水，其他組腹腔注射0.1 ml MK-801溶液0.6 mg/kg造模，其后繼續測定各組小鼠210 min內的活動總距離和在中心區的活動距離，每10分鐘記錄1次。

1.6統計學分析

采用SPSS 19.0進行統計。數據以（xˉ±s）表示，檢驗采用單因素方差分析，顯著性水平α雙側=0.05。

2　結果

2.1不同劑量MK-801對小鼠曠場試驗活動總距離和中心區活動距離的影響

腹腔注射3個不同劑量的MK-801后，小鼠活動性均有顯著上升。0.3 mg/kg組的小鼠恢復較快，在100 min左右即恢復到正常水平；0.6 mg/kg組的高活動性可以維持至約180 min后恢復正常水平；1.2 mg/ kg組小鼠的高活動性持續至240 min未見明顯下降（見圖1）。三個劑量MK-801腹腔注射后240 min內活動總距離均較正常對照組顯著延長（P＜0.001）。見表1。

與對照組相比，MK-801 0.3 mg/kg劑量組對小鼠中心區活動距離影響不明顯；0.6 mg/kg劑量組可使小鼠中心區的活動性顯著增加（P＜0.001）；1.2 mg/kg劑量組的小鼠中心區活動距離與對照組相比雖有延長（P＜0.05），但與0.6 mg/kg劑量組相比有縮短趨勢。見表1。

2.2淫羊藿苷對MK-801致精神分裂癥模型小鼠的影響

基于以上試驗，選擇0.6 mg/kg劑量的MK-801制備精神分裂癥小鼠模型，并測試210 min內的活動情況，觀察淫羊藿苷對該模型的影響。

模型組小鼠210 min內的活動總距離和中央區活動距離與正常對照組相比顯著延長（P＜0.001）；陽性藥組兩指標均短于模型組（P＜0.05）。淫羊藿苷組活動總距離短于模型組，但無顯著性差異（P＞0.05）；中央區活動距離短于模型組（P＜0.05）。淫羊藿苷組與陽性藥利培酮組活動總距離和中央區活動距離比較均無顯著性差異（P＞0.05）。見表2。

圖1　腹腔注射不同劑量MK-801后小鼠曠場試驗每6分鐘活動總距離（n=5）

表1　腹腔注射不同劑量MK-801后小鼠曠場試驗240 min內活動總距離和中心區活動距離（cm）

表2　各組小鼠曠場試驗210 min內活動總距離和中央區活動距離（cm）

3　討論

谷氨酸受體功能低下被認為是精神分裂癥的發病機制之一。MK-801作為NMDA受體的非競爭性拮抗劑，能夠通過降低腦內谷氨酸能受體功能的機制模擬精神分裂癥的癥狀，在嚙齒類動物中引起一系列復雜的行為學改變，常作為篩選抗精神分裂癥潛在藥物的經典動物模型［2，12-13］。曠場試驗中小鼠的活動總距離反映精神分裂癥中快速移動的陽性癥狀。中央區域對小鼠來說存在潛在的威脅，正常小鼠會因害怕而盡快避開，而MK-801造模后的小鼠在有潛在威脅的危險環境中活動明顯增加，出現焦慮遲鈍的異常情感表現，與精神分裂癥患者出現的以行為與環境不協調為主的特征表現非常相似，反映精神分裂癥中的陰性癥狀［14］。

本研究首先篩選3個劑量的MK-801以確定最佳造模條件。經綜合比較發現，0.6 mg/kg的MK-801腹腔注射既能延長小鼠活動總距離，增高小鼠的活動性，較好地模擬精神分裂癥的陽性癥狀；又能延長小鼠中心區活動距離，引起焦慮狀態，模擬精神分裂癥的陰性癥狀，表明造模成功。本實驗結果與Oh等的報道［15］一致。淫羊藿苷屬于黃酮苷類化合物，口服給藥后在體內的代謝產物1.5 h后方可透過血腦屏障［16］。本實驗選擇提前3 d連續給藥，一方面保證有足夠時間轉化為代謝產物發揮作用［17］，另一方面可維持一個穩定的血藥濃度［18］。

目前用于治療精神分裂癥的藥物大多能夠較好地控制陽性癥狀，但存在較為嚴重的不良反應，因此最近精神分裂癥的治療策略更加關注陰性癥狀［19-20］。本研究首次發現傳統中藥淫羊藿的主要有效成分淫羊藿苷能夠縮短MK-801致精神分裂癥模型小鼠中心區活動距離，顯著減低模型小鼠的焦慮狀態，但對于小鼠的高活動性改善并不明顯，有待加大樣本量進一步考證。同時，與陽性藥利培酮相比，淫羊藿苷對于中心距離和總距離的改善程度并無顯著性差異，該結果提示淫羊藿苷可能具有較好的改善精神分裂癥陰性癥狀以及緩解陽性癥狀的作用，有望成為抗精神分裂癥的潛在開發藥物。

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Effects of Icariin on MK-801-induced Schizophrenia Model in Mice

CHEN Xi，GU Hong-shun，ZHANG Lan，LI Lin
Department of Pharmacology，Xuanwu Hospital of Capital Medical University，Beijing Engineering Reaserch Center Nerve System Drugs，Beijing 100053，China
Correspondence to LI Lin.E-mail：linlixw@126.com

Objective To investigate the effects of icariin，a major active component of traditional Chinese herb Epimedium on schizophrenia animal model.Methods MK-801，a N-methyl-D-aspartate（NMDA）receptor antagonist，was intraperitoneally injected into mice to establish a schizophrenia animal model.The open field behavior test infrared detection system was used to measure the mobility of mice in order to find the best optimal dose.40 mice were randomly divided in to control group，model group，risperidone group and icariin group with 10 mice in each group.The risperidone group and the icariin group were given 0.1 mg/kg risperidone and 50 mg/kg icariin respectively. All groups were injected with 0.6 mg/kg MK-801 0.1 ml intraperitoneally，except the control group.The total distance and the central distance within 210 minutes were tested.Results The total distance and the central distance were significantly longer in the model group than in the control group（P＜0.001），and were shorter in the risperidone group than in the control group（P＜0.05）.The total distance was shorter in the icariin group than in the model group，but there was no significant difference（P=0.065）；and the central distance was shorter（P= 0.037）.There was no significant difference in both total distance and the central distance between the risperidone group and the icariin group（P＞0.05）.Conclusion Icariin may improve the positive and negative symptoms of schizophrenia mice，which may be beneficial to schizophrenia therapy.

schizophrenia；icarrin；N-methyl-D-aspartic acid receptor；MK-801；animal model；open field test；mice

10.3969/j.issn.1006-9771.2016.04.005

R749.3

A

1006-9771（2016）04-0395-04

1.國家自然科學基金項目（No.81273498；No.81473373）；2.國家科技重大專項重大新藥創制課題（No.2015ZX09101016001）；3.北京市高層次衛生人才項目（No.2011-1-7；No.2014-2-014）。

首都醫科大學宣武醫院藥物研究室，北京市老年病醫療研究中心，北京市神經藥物工程技術研究中心，北京市100053。作者簡介：陳溪（1988-），女，漢族，北京市人，碩士研究生，主要研究方向：神經藥理學。通訊作者：李林，女，博士，教授，博士研究生導師，主要研究方向：神經藥理學，中藥藥理學。E-mail：linlixw@126.com。

精神分裂癥是一種嚴重而復雜的精神疾病，人群發病率約為1%，嚴重影響患者及其家人的生活［1］。谷氨酸受體功能低下被認為是精神分裂癥的發病機制之一，采用N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartic acid，NMDA）受體拮抗劑，如苯環己哌啶（phencyclidine，PCP）、地西平馬來酸鹽（MK-801）等，能夠使動物產生類似精神分裂癥的癥狀，很好地模擬精神分裂癥的陽性癥狀（快速移動）和陰性癥狀（焦慮、刻板行為），常用作研究精神分裂癥的模型［2］。

淫羊藿是我國常用的經典中藥，具有溫陽補腎、強筋健骨、祛風除濕等功效。淫羊藿苷是淫羊藿的主要有效成分［3］。本課題組前期研究結果顯示，淫羊藿苷（icariin）能夠減少阿爾茨海默病動物模型腦內β-淀粉樣肽和β-分泌酶含量，增強神經營養因子表達，而且能夠抑制神經炎癥動物模型的髓鞘脫失，促進髓鞘再生［4-6］。

精神分裂癥在中醫理論中多屬癲狂。癲病即因情志所傷，或先天遺傳，致使痰氣郁結，蒙蔽心竅，陰陽失調，精神失常所引起［7］。有報道顯示，應用以淫羊藿為君藥的中藥方劑能夠顯著改善精神分裂癥的陰性癥狀，并且無明顯毒副作用［8-9］。本實驗擬應用NMDA受體拮抗劑MK-801制備精神分裂癥藥理模型［10-11］，觀察淫羊藿苷對精神分裂癥樣行為學癥狀的影響。

（2015-12-30

2016-02-16）