刺蒺藜總皂苷對小鼠抑郁樣行為及神經遞質的調節作用

郭曼琳，王淑英，曹夢瑤，賈夢華，羅永強，陳鵬康

抑郁癥是一種以心境低落為主要特征，常伴隨緊張不安、周身不適等身心癥狀的復雜情緒障礙綜合征。約20%的人一生中會受到嚴重抑郁癥的困擾[1]。抑郁癥的無趣、無能、無力、無助、無望及無價，容易產生自罪、自責，進而自殺[2]，嚴重影響抑郁癥患者的生活質量及生命。目前治療方法主要有電抽搐、心理療法[3-4]及藥物治療[三環類抗抑郁藥、廣譜抗抑郁藥及5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)重攝取抑制劑等]。藥物大多影響神經遞質，同時心血管副作用較多。刺蒺藜總皂苷有改善腦內供血、改善學習記憶等中樞神經作用[5-7]，但對抗抑郁作用及機制研究報道甚少[8-10]。因此，本研究旨在探討刺蒺藜總皂苷對小鼠抑郁樣行為的治療作用及其作用機制，為今后臨床應用奠定良好的理論基礎，現報道如下。

1 材料與方法

1.1材料

1.1.1實驗動物BALB/c小鼠110只，體質量(20±5) g，由河南科技大學動物中心提供，動物許可證號：20170108。

1.1.2藥物與試劑刺蒺藜提取物：西安沃森生物科技有限公司，藥品純度90%，批號：20161018；葡萄糖注射液：開封制藥(集團)有限公司，20 mL∶10 g，批號：國藥準字H41022336；鹽酸氟西汀片：常州四川制藥有限公司，每片10 mg，批號：201608171；鼠5-HT ELISA KIT、鼠去甲腎上腺素(norepinephrin,NE)ELISA KIT、鼠腦源性神經營養因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)ELISA KIT，上海羽朵生物科技有限公司，批號：YX-020420M，有效期：201802。

1.1.3實驗器材FA2204B分析天平(上海精科天美科學儀器有限公司)，FRESCO21離心機(上海巴玖實業有限公司)，大小鼠開場活動實驗箱(成都泰盟軟件有限公司)，Epoch酶標儀(美國，Moleculor Device公司)。

1.2實驗方法

1.2.1行為絕望模型—懸尾實驗[11-14]

1.2.1.1動物分組與給藥BALB/c小鼠60只，隨機分為空白組(生理鹽水)、模型組、刺蒺藜低劑量組(170 mg·kg-1)、刺蒺藜中劑量組(340 mg·kg-1)、刺蒺藜高劑量組(680 mg·kg-1)、陽性對照組(氟西汀20 mg·kg-1)，每組10只小鼠。每天定時灌胃1次，給藥體積按20 mL·kg-1，連續給藥10 d，11 d開場實驗，12 d懸尾實驗。

1.2.1.2開場實驗用開場實驗評價小鼠的運動能力與焦慮程度，提前60 min將小鼠放置實驗室中，運用大小鼠活動實驗箱進行測試，記錄小鼠在5 min內的運動距離與靜止時間。每次放置小鼠前，先用70%的酒精擦拭開場裝置。

1.2.1.3懸尾實驗先將小鼠放置實驗室60 min然后再開始實驗，確保實驗結果更精準。實驗開始時用醫用膠帶將小鼠尾巴貼在鐵架上，使小鼠懸掛于實驗裝置上，計時6 min停止，并記錄小鼠后4 min的不動時間。

1.2.2不可預測性慢性溫和應激模型實驗[15-18]

1.2.2.1動物分組與給藥BALB/c小鼠60只，隨機分為空白組(生理鹽水)、模型組、刺蒺藜低劑量組(170 mg·kg-1)、刺蒺藜中劑量組(340 mg·kg-1)、刺蒺藜高劑量組(680 mg·kg-1)、陽性對照組(氟西汀20 mg·kg-1)，每組10只。每天定時灌胃1次，給藥體積按20 mL·kg-1,連續給藥15 d，16 d進行強迫游泳實驗，17 d摘眼球取血。

1.2.2.2動物模型除空白組小鼠外，每組小鼠進行15 d慢性應激刺激，刺激方式包括：①禁水24 h；②禁食24 h；③夾尾90 s；④籠子傾斜45°24 h；⑤空水瓶；⑥4 ℃冷水刺激5 min；⑦懸尾15 min。每天隨機運用以上方式給予每組小鼠刺激。

1.2.2.3強迫游泳實驗將小鼠提前放入實驗室60 min，實驗開始時，將小鼠放入水深12 cm，直徑25 cm，水溫(20±2) ℃的圓柱形玻璃容器中，記錄小鼠在4 min內的不動時間。

1.2.3神經遞質檢測取小鼠的眼球血的上清液和小鼠腦勻漿，用ELISA試劑盒檢測血清中5-HT、NE的含量、海馬中BDNF的表達水平[19-20]。

1.2.3觀察指標

1.2.3.1行為絕望模型—懸尾實驗小鼠連續給藥10 d后進行懸尾實驗和開場實驗。根據小鼠在4 min內不動時間的對比，判斷刺蒺藜總皂苷對抑郁癥的治療效果；在開場實驗中，根據小鼠在5 min內的運動距離和靜止時間的比較，判斷刺蒺藜總皂苷對抑郁癥的治療效果。

1.2.3.2不可預測性慢性溫和應激模型實驗小鼠連續給藥15 d，除空白組小鼠外，每天給予小鼠不同的慢性應激刺激。然后進行強迫游泳實驗，判斷刺蒺藜總皂苷對抑郁癥的治療效果。16 d采血，取血后處死小鼠，取腦組織，制取腦勻漿并離心取上清液，用ELISA試劑盒檢測小鼠眼球血中的5-HT、NE的水平，小鼠腦勻漿中BDNF的表達水平。

2 結果

2.1行為絕望模型—懸尾實驗

2.1.1懸尾實驗與模型組相比，刺蒺藜中劑量組、刺蒺藜高劑量組、陽性對照組小鼠懸尾的不動時間明顯減少(P<0.05)。刺蒺藜低劑量組與空白組小鼠相比差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

2.1.2開場實驗與空白組相比，刺蒺藜低劑量組、刺蒺藜中劑量組、刺蒺藜高劑量組、陽性對照組小鼠的運動距離顯著增加(P<0.05)，靜止時間顯著減少(P<0.05)，見表1。

2.2不可預測性慢性溫和應激模型實驗

2.2.1強迫游泳實驗與空白組小鼠相比，模型組小鼠的不動時間明顯增加(P<0.05)，而刺蒺藜低劑量組、刺蒺藜中劑量組、刺蒺藜高劑量組、陽性對照組小鼠與模型組小鼠相比，不動時間明顯減少(P<0.05)，見表1。

表1 刺蒺藜對懸尾實驗開場實驗和強迫游泳結果影響

注：①與空白組比較，P<0.05；②與模型組比較，P<0.05。

2.2.2刺蒺藜對小鼠5-HT、NE和BDNF的影響與空白組相比，模型組的5-HT的含量明顯下降(P<0.05)，與模型組的5-HT相比，刺蒺藜中劑量組、刺蒺藜高劑量組的5-HT含量明顯增加(P<0.05)。刺蒺藜低劑量組、氟西汀組與模型組差異無統計學意義(P>0.05)。與空白組相比，模型組的NE差異無統計學意義(P>0.05)。與模型組相比，刺蒺藜低劑量組NE明顯下降(P<0.05);而與刺蒺藜中劑量組、刺蒺藜高劑量組、氟西汀組的差異無統計學意義(P>0.05)。與空白組相比，模型組BDNF明顯上升(P<0.05)；與模型組相比，氟西汀組的BDNF明顯下降(P<0.05)，而刺蒺藜低劑量組、刺蒺藜中劑量組、刺蒺藜高劑量組與模型組BDNF相比差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表4 刺蒺藜總皂苷對小鼠血清中5-HT、NE和腦中BDNF的影響

注：①與空白組比較，P<0.05；②與模型組組比較，P<0.05。5-HT:5-羥色胺；NE:去甲腎上腺素；BDNF:腦源性神經營養因子。

3 討論

本研究通過兩種模型來驗證刺蒺藜總皂苷對小鼠的抗抑郁作用以及對神經遞質的調節作用，在行為絕望模型—懸尾實驗、不可預測性慢性溫和應激模型實驗中，刺蒺藜總皂苷可以對小鼠的抑郁行為有一定作用，可能是通過增加5-HT的含量來達到抗抑郁效果的。

行為絕望—懸尾模型，懸尾實驗中，與空白組的小鼠相比刺蒺藜低、中、高藥物組可以有效降低懸尾實驗中小鼠的不動時間。并且刺蒺藜中劑量組(340 mg·kg-1)、刺蒺藜高劑量組(680 mg·kg-1)效果要好于刺蒺藜低劑量組(170 mg·kg-1)。開場實驗中，與空白組的小鼠相比刺蒺藜低、中、高藥物組可以有效提高小鼠的自主活動，顯示藥物的興奮和抗焦慮作用，且由實驗結果顯示刺蒺藜總皂苷比陽性對照藥作用要明顯些。

不可預測性慢性溫和應激模型，是1987年由Willner P等建立的。通過給予動物慢性溫和的不可預知的刺激，導致動物悲觀絕望，在強迫游泳中顯示不動時間延長，出現抑郁樣癥狀。在強迫游泳實驗中，模型組與空白組相比，小鼠的不動時間明顯增加。與模型組的小鼠對比，刺蒺藜低、中、高藥物組可以有效降低實驗中小鼠的不動時間，由此提示刺蒺藜總皂苷對小鼠有一定抗抑郁作用。且藥物高劑量組與陽性藥物作用相當，而刺蒺藜總皂苷低劑量和中劑量組稍優于陽性藥物。通過檢測5-HT、NE水平和小鼠腦勻漿中BDNF[8]的表達水平，結果顯示模型組的5-HT含量要比空白組的低，而刺蒺藜藥物組的小鼠5-HT的含量有所上升，所以刺蒺藜總皂苷的抗抑郁作用可能是通過增加5-HT的含量實現的。其中刺蒺藜總皂苷中劑量、高劑量的效果要優于低劑量，可能是濃度太低所致。與模型組相比，刺蒺藜低劑量組(170 mg·kg-1)的NE顯著降低，刺蒺藜中劑量組(340 mg·kg-1)、刺蒺藜高劑量組(680 mg·kg-1)相比模型組，NE的含量有所上升，但缺乏統計學意義，低中高刺蒺藜組與模型組相比，BDNF含量也有所增加，但是也沒有統計學意義，因此，本實驗提示刺蒺藜總皂苷對小鼠的抗抑郁作用可能是通過增加5-HT的含量來發揮作用的。