黃芩苷對皮質酮誘導抑郁小鼠海馬NT-3表達水平的影響

沈繼朵 胡春月 魏 玉 王 蕾

河南中醫學院藥學院，河南 鄭州 450046

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黃芩苷對皮質酮誘導抑郁小鼠海馬NT-3表達水平的影響

沈繼朵 胡春月 魏 玉 王 蕾*

河南中醫學院藥學院，河南 鄭州 450046

目的：觀察黃芩苷對皮質酮誘導抑郁小鼠海馬中神經營養素(Neurotrophins, NT)-3的mRNA表達水平的影響。方法：連續21d皮下注射皮質酮(40mg/kg)建立抑郁小鼠模型，采用糖水實驗和強迫游泳實驗評價小鼠抑郁樣行為，采用實時熒光定量PCR方法檢測小鼠海馬內NT-3的mRNA表達水平。結果：皮質酮組小鼠糖水攝取比例顯著下降，強迫游泳實驗中不動時間明顯延長，海馬內NT-3的表達顯著增高；黃芩苷逆轉了皮質酮誘導的抑郁樣行為，并降低海馬NT-3的表達水平。結論：降低海馬內NT-3的表達，可能是黃芩苷的抗抑郁機制之一。

抑郁癥；黃芩苷；神經營養素-3

抑郁癥是一種常見的精神性疾病。傳統的抑郁癥以及抗抑郁藥物研究多集中于單胺類神經遞質領域。近年來，越來越多的研究支持了抑郁癥的神經營養因子假說。神經營養因子是一類主要由星形膠質細胞產生的蛋白質分子，為神經元的生長、存活和功能完整性提供必須的支持作用。已有大量研究發現抑郁癥患者血清神經營養素(Neurotrophins, NT)-3水平顯著高于正常人[1]，提示NT-3可能參與了抑郁癥的發病過程，但兩者關系研究還較少。

在前期研究中，筆者采用連續注射皮質酮的方法建立了小鼠抑郁模型，并給予黃芩苷治療，發現黃芩苷可顯著逆轉皮質酮小鼠的抑郁樣行為，并上調海馬中腦源性神經營養因子(Brain derived neurotrophic factor,BDNF)的表達水平[2]，提示黃芩苷的抗抑郁作用可能與增強神經元營養與再生有關，但黃芩苷對NT-3的表達是否有影響尚不清楚。因此，本文主要研究了黃芩苷對小鼠海馬內NT-3表達水平的影響，期望以此解釋黃芩苷的神經保護以及抗抑郁機制。

1 材料與方法

1.1 藥品 黃芩苷(98.1%)購自南京澤朗醫藥科技有限公司，生產批號為ZL111024；皮質酮購自美國Sigma公司，生產批號為B130537；鹽酸氟西汀購自常州四藥制藥有限公司，生產批號為20100623.No144。

1.2 動物 雄性ICR小鼠購自湖南斯萊克景達實驗動物有限公司，18～22g。實驗開始前動物預先適應環境一周，可自由進食和飲水。環境溫度為(22±1)℃，每天12h光照(8：00-20：00)。動物實驗遵循河南中醫學院實驗動物倫理委員會規定進行。

1.3 動物模型 適應1周后，所有小鼠隨機分為5組(每組10只)：正常組、皮質酮模型組、黃芩苷組(劑量分別為10、20mg/kg)、陽性對照氟西汀組(劑量為20mg/kg)。除正常組外，其他組每天皮下注射皮質酮(40mg/kg)，連續21d。黃芩苷和氟西汀混懸于生理鹽水中，于注射皮質酮前30min灌胃給藥，劑量為10ml/kg。

1.4 糖水實驗 末次給藥24h后，進行糖水實驗。所有小鼠均提前斷水斷糧24 h，每只小鼠置于單獨的籠子中，分別給予1瓶1%的蔗糖水和一瓶自來水，兩個瓶子隨機放置，24h后收取瓶子，量取小鼠的蔗糖水和自來水的攝入量，通過以下公式來計算糖水偏愛百分比：糖水偏愛百分比=糖水攝入量/(糖水攝入量+水攝入量)×100%。1.5 強迫游泳實驗 糖水實驗24h后進行強迫游泳實驗。將小鼠放在一個垂直玻璃缸內(直徑15cm，高30cm)，玻璃缸內水深10cm，溫度為24±1℃。每只小鼠游泳6min，用攝像機進行錄像，記錄每只小鼠的最后4min內的不動時間。1.6 組織獲取 強迫游泳實驗24h后，摘眼球采血并脫頸椎處死小鼠，快速分離海馬組織，立即放入液氮中冷凍，隨后轉移至-80℃冰箱保存待測。

2 結果

2.1 黃芩苷對小鼠抑郁樣行為的影響 如圖1和圖2所示，與正常組相比，模型組小鼠糖水偏愛百分比顯著下降(P<0.01)，強迫游泳不動時間顯著延長，差異有統計學意義(P<0.05)。黃芩苷可顯著提高糖水偏愛百分比(P<0.05,P<0.05)，并縮短強迫游泳實驗中小鼠的不動時間，與模型組相比差異有統計學意義(P<0.05,P<0.01)。

2.2 黃芩苷對海馬中NT-3水平的影響 如圖3所示，與正常組相比，模型組小鼠海馬中NT-3的mRNA表達水平顯著增高(P<0.01)。黃芩苷可顯著降低NT-3 的表達與模型組相比差異有統計學意義(P<0.05,P<0.01)。氟西汀對NT-3的表達水平無明顯影響。

3 討論

自抑郁癥的“神經營養因子假說”提出以來，有關抑郁癥的研究逐漸進入了神經營養因子領域。該假說認為，抑郁癥患者腦內神經營養因子功能的不足導致神經元突觸可塑性受損，進而導致大腦功能紊亂和抑郁癥的發生[3]。目前發現的神經營養因子主要有神經生長因子(Nerve growth factor,NGF)、BDNF、NT-3和NT-4等。其中BDNF是神經營養因子中含量最多的，也是研究最充分的。多種抗抑郁藥物可以通過增加腦內BDNF含量，促進神經元的存活，并提高突觸可塑性而發揮抗抑郁作用[4-5]。筆者在前期研究中發現了黃芩苷可上調海馬BDNF的表達發揮抗抑郁作用。其他眾多的研究，也發現了黃芩苷具有良好的神經保護效應，這提示黃芩苷的抗抑郁作用可能涉及調節神經營養因子以及對神經元的保護作用。

除了BDNF，NT-3也是一種重要的神經營養因子，在神經系統中廣泛分布[6]。與BDNF不同的是，BDNF在抑郁癥動物腦內的含量顯著減少，表明神經元缺乏足夠的營養支持而受到損傷，但NT-3在抑郁癥動物腦內卻大量增加，尤其在海馬內，表明這是動物機體應對神經損傷的一種有效補償措施，NT-3的增加有利于神經元的存活和功能修復[7-8]。NT-3通過Trk受體活化誘導突觸結構和功能的改變，對損傷的突觸進行修復，促進神經元分化并誘導軸突生長[9]。在臨床抑郁癥患者中，也發現了血清NT-3含量顯著高于正常人[10]。本研究中發現在皮質酮處理組的小鼠海馬內NT-3的mRNA表達水平顯著增高，表明長期的皮質酮注射導致海馬神經元受到損傷，NT-3代償性的大量表達促進神經元的修復。黃芩苷組小鼠海馬的NT-3表達顯著下降，提示黃芩苷通過發揮神經保護作用，對損傷的神經突觸作出一定的功能修復，從而恢復了NT-3的正常表達，這可能是黃芩苷抗抑郁機制之一。

[1]Fernandes BS, Gama CS, Walz JC, et al. Increased neurotrophin-3 in drug-free subjects with bipolar disorder during manic and depressive episodes[J]. J Psychiatr Res,2010, 44(9):561-565.

[2]Li YC, Wang LL, Pei YY, et al. Baicalin decreases SGK1 expression in the hippocampus and reverses depressive-like behaviors induced by corticosterone[J]. Neuroscience,2015, 311:130-37.

[3]Duman RS, Monteggia LM. A neurotrophic model for stress-related mood disorders[J]. Biol Psychiatry,2006, 59(12): 1116-1127.

[4]Sen S，Duman R，Sanacora G. Serum brain-derived neurotrophic factor，depression，and antidepressant medications：Meta-analyses and implications[J]. Biol Psychiatry, 2008, 64(6):527-532.

[5]Shirayama Y，Chen AC -H，Nakagawa S，et al. Brain derived neurotrophic factor produces antidepressant effects in behavioral models of depression[J]. J Neurosci，2010, 22(8):3251-3261.

[6]Lindsay RM, Wiegand SJ, Altar CA, et al. Neurotrophic factors: from molecule to man[J]. Trends Neurosci， 1994, 17(5):182-190.

[7]Chen JX, Li W, Zhao X, et al. Effects of the Chinese traditional prescription Xiaoyaosan decoction on chronic immobilization stress-induced changes in behavior and brain BDNF, TrkB, and NT-3 in rats[J]. Cell MolNeurobiol，2008, 28(5):745-755.

[8]Kuroda Y, McEwen BS. Effect of chronic restraint stress and tianeptine on growth factors, growth-associated protein-43 and microtubule-associated protein 2 mRNA expression in the rat hippocampus[J]. Brain Res Mol Brain Res，1998, 59(1):35-39.

[9]Je HS, Yang F, Zhou J, et al. Neurotrophin 3 induces structural and functional modification of synapses through distinct molecular mechanisms[J]. J Cell Biol，2006, 175(6):1029-1042.

[10]Otsuki K, Uchida S, Watanuki T, et al. Altered expression of neurotrophic factors in patients with major depression[J]. J Psychiatr Res，2008, 42(14):1145-1152.

(編輯：陶希睿)

Effects of Baicalin on the Expression of NT-3 in Hippocampus of Mice with Depression Induced by Corticosterone

SHEN Jiduo HU Chunyue WEI Yu WANG Lei*

Henan University of Traditional Chinese Medicine, Zhengzhou 450046, China

Objective To observe the effects of baicalin on the mRNA expression of Neurotrophins(NT)-3 in the hippocampus of mice with depression induced by corticosterone.Methods Continuous subcutaneous injection of corticosterone (40 mg/kg) for 21 days to establish the mice model of depression.The sucrose preference test and forced swimming test were used to evaluate the depression-like behavior. The real-time quantitative PCR was used for detecting the mRNA expression of NT-3. Results The mice treated with corticosterone showed the decreased sucrose preference and prolonged immobility time, as well as increased mRNA expression of NT-3 in hippocampus. Baicalin significantly reversed the depression-like behaviors induced by corticosterone, and restored the mRNA expression of NT-3 in hippocampus. Conclusion The antidepressant mechanism of baicalinmaybe related to restore the level of NT-3.

Depression；Baicalin；Neurotrophins-3

2016-07-18

河南中醫學院科研苗圃工程項目(MP2014-27)。

沈繼朵(1983-)，女，碩士，從事中藥抗抑郁活性成分及機制研究。E-mail：lycdd1219@163.com

王蕾(1963-)，女，漢族，學士，副教授，主要從事生物化學教學工作。E-mail:womgl131@sina.com

R285.5

A

1007-8517(2016)20-0013-03