梁 霜, 王乃平, 付書(shū)婕, 黃仁彬*
(1.廣西醫(yī)科大學(xué)藥理學(xué)教研室,廣西南寧 530021;2.南寧市第二人民醫(yī)院,廣西南寧 530013)
Wei的塊根中提取的有效成分,本課題組前期研究表明,YLSPS可顯著縮短行為絕望動(dòng)物模型的累計(jì)不動(dòng)時(shí)間,提高腦內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)濃度,并與α2-腎上腺素受體有關(guān)。現(xiàn)有理論認(rèn)為,抑郁癥的發(fā)生不僅與腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)及其受體有關(guān),還涉及受體后信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)。單胺受體后腺苷酸環(huán)代酶(adenylate cyclase,AC)活性對(duì)神經(jīng)元保護(hù)和神經(jīng)元再生有著重要的影響。經(jīng)典的抗抑郁藥對(duì)腦內(nèi)AC有調(diào)節(jié)作用,并且激活腦內(nèi) cAMP-CREB(cAMP responseelement-binding protein,cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白)通路,這也被認(rèn)為是抗抑郁藥作用的重要機(jī)制[1,2]。因此,為更深入探討YLSPS抗抑郁作用機(jī)制,本研究采用放射免疫法測(cè)定YLSPS對(duì)慢性應(yīng)激小鼠不同腦區(qū)AC活性的影響。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 昆明種小鼠,SPF級(jí),♂性,體重(18±22)g,由廣西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,許可證號(hào):SCXK(桂)2003-0003。
1.2 實(shí)驗(yàn)藥物 YLSPS,由本室自行提?。ㄓ窭蓚憬?jīng)醇提后的藥渣用熱水提取,乙醇沉淀,Sevag試劑脫蛋白,采用DEAE纖維素(DEAE-52)柱層析分離純化,分離得到的YLSPS經(jīng)Sephadex-75凝膠柱層析,硫酸-苯酚法以及高效凝膠滲透色譜法證實(shí)為高純度多糖,純度95%,紫外掃描顯示無(wú)核酸和蛋白特征吸收峰,薄層色譜和氣相色譜表明由葡萄糖和阿拉伯糖組成,紅外光譜顯示有典型的多糖吸收峰)。實(shí)驗(yàn)前將各試藥用蒸餾水配成所需濃度,4℃冷藏備用。
1.3 儀器與試劑 GC-1200γ放射免疫計(jì)數(shù)器(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技實(shí)業(yè)總公司中佳光電儀器分公司);TGL-16G-A低溫離心機(jī);FJ-200高速均質(zhì)分散機(jī)(上海標(biāo)本模型廠)。環(huán)磷酸腺苷放射免疫分析試劑盒(北京普爾偉業(yè)生物科技有限公司,批號(hào):20081024)。
1.4 方法
1.4.1 慢性應(yīng)激抑郁模型的制備、動(dòng)物分組和給藥 參照大鼠不可預(yù)知的慢性應(yīng)激模型、大鼠慢性不可預(yù)知的溫和性應(yīng)激模型[3]和小鼠慢性應(yīng)激模型[4]建立。將小鼠隨機(jī)分成6組:空白組、模型組、氟西汀組(FLU組)、YLSPS低劑量組(YLSPSL組)、YLSPS中劑量組(YLSPSM)、YLSPS高劑量組(YLSPSH),每組10只??瞻捉M正常飲食水,不給予任何刺激。其余各組均接受21 d的不可預(yù)知慢性刺激。刺激包括:冷水游泳(10 ℃,5 min)、夾尾(1 min)、懸吊30 min、禁水(24 h)、禁食(24 h)、潮濕飼養(yǎng)(將200 mL水加入有鋸末的籠底,24 h)和晝夜翻轉(zhuǎn)。刺激方式以每日1次隨機(jī)交替。
1.4.2 取材和樣品處理 將小鼠斷頭,在冰臺(tái)上迅速分離前額皮層、下丘腦、海馬,稱重。取組織50 mg,加入2 mL冷的50 mM pH4.75醋酸緩沖液(27.22 g NaAc·3H2O溶于1 000 mL蒸餾水,即為 0.2 mol/L NaAc。用冰醋酸配制0.2 mol/L醋酸,然后取410 mL 0.2 mol/L HAc和590 mL 0.2 mol/L NaAc混勻,測(cè)pH值調(diào)到pH4.75,然后每1 000 mL溶液加入5.95 g EDTA二鈉鹽溶解即得200 mM pH 4.75醋酸緩沖液,用時(shí)1∶4稀釋)的試管內(nèi)(冰?。?,勻漿,加入2 mL無(wú)水乙醇,混勻,靜止5 min,3 500 r/min冷凍高速離心15 min,將上清液收集在青霉素小瓶?jī)?nèi),再用75%乙醇2 mL洗沉淀,勻漿分散,混勻,3 500 r/min冷凍高速離心15 min,合并上清液,60℃烤箱中吹干,殘?jiān)庞?℃保存。測(cè)時(shí)用1 mL醋酸緩沖液溶解,取0.1 mL測(cè)量。
1.4.3 環(huán)磷酸腺苷(cAMP)的測(cè)定 嚴(yán)格按照環(huán)磷酸腺苷放射免疫分析試劑盒要求測(cè)定各反應(yīng)管中cAMP產(chǎn)生量。反應(yīng)結(jié)束后,3 000 r/min離心15 min,小心吸去上清液。在γ放射免疫計(jì)數(shù)器上測(cè)定沉淀CPM數(shù)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算cAMP的產(chǎn)生量。
經(jīng)慢性應(yīng)激后,模型組小鼠前額皮層、下丘腦、海馬cAMP產(chǎn)生的量明顯降低,與空白組相比具顯著性差異(P<0.01)。與模型組組相比,F(xiàn)LU(20 mg/kg)和YLSPA各劑量組(150、300、600 mg/kg)均可增加慢性應(yīng)激小鼠前額皮層、下丘腦、海馬cAMP產(chǎn)生的量(P<0.01)。結(jié)果提示FLU在20 mg/kg、YLSPS在150~600 mg/kg的條件下可激活慢性應(yīng)激小鼠前額皮層、下丘腦、海馬AC活性。結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 YLSPS對(duì)慢性應(yīng)激小鼠各腦區(qū)AC活性的影響(±s,n=10)
表1 YLSPS對(duì)慢性應(yīng)激小鼠各腦區(qū)AC活性的影響(±s,n=10)
注:與空白組比較,*P<0.05,**P <0.01;與模型組比較,▲P <0.05,▲▲P <0.01。
cAMP/(ng/mL)前額皮層 下丘腦 海馬空白組 - 128.10±9.53▲▲ 84.90±10.10▲▲ 93.10±2.42組別 劑量/(mg/kg)▲▲模型組 - 88.70±4.57** 62.30±3.23** 65.60±8.25**FLU組 20 124.75±4.02▲▲ 83.80±1.99▲▲ 88.00±3.23▲▲YLSPSL 150 101.40±9.24**▲▲ 74.40±4.20**▲▲ 75.90±4.58**▲▲YLSPSM 300 121.00±4.47*▲▲ 79.10±2.16*▲▲ 84.80±1.87**▲▲YLSPSH 600 124.10±5.09▲▲ 84.10±1.91▲▲ 88.40±9.42▲▲
抗抑郁藥的作用機(jī)制目前尚不明確,傳統(tǒng)單胺遞質(zhì)理論和受體理論無(wú)法充分解釋抗抑郁藥的臨床效應(yīng)滯后現(xiàn)象。目前普遍認(rèn)為抑郁癥發(fā)病不僅限于神經(jīng)遞質(zhì)和受體的改變,還會(huì)累及受體后的信號(hào)通路。近年來(lái)的研究證實(shí),抑郁患者大腦皮層腺苷酸環(huán)化酶(adenylyl cyclase,AC)活性降低,大腦神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)cAMP信號(hào)通路(cAMP signal pathway)功能紊亂[5]。抑郁癥與cAMP信號(hào)通路的功能異常密切相關(guān),經(jīng)抗抑郁劑處理后能逆轉(zhuǎn) AC活性水平低下的狀態(tài)[6],誘導(dǎo)cAMP 通路代償性增強(qiáng)[7]。
cAMP信號(hào)通路又稱PKA(protein kinase A,蛋白激酶A)系統(tǒng),是環(huán)核苷酸系統(tǒng)的一種。在這個(gè)系統(tǒng)中,細(xì)胞外信號(hào)與相應(yīng)受體結(jié)合,通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)第二信使cAMP的水平而引起反應(yīng)的信號(hào)通路。信號(hào)分子通常是激素,對(duì)cAMP水平的調(diào)節(jié),是靠AC進(jìn)行的。cAMP通路的激活可能是抗抑郁劑產(chǎn)生治療效果的途徑之一。很多抗抑郁藥物都增加了突觸NE和/或5-HT的濃度,這些神經(jīng)遞質(zhì)與細(xì)胞膜上相應(yīng)的受體結(jié)合(如G蛋白),G蛋白可調(diào)節(jié)AC的活性,AC可大量催化ATP轉(zhuǎn)變成cAMP,使神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的cAMP濃度增高,cAMP作為第二信使進(jìn)一步激活PKA,活化的PKA轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核,使轉(zhuǎn)錄因子cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cAMP-responsive element binding protein,CREB)的Ser133位絲氨酸磷酸化,CREB的磷酸化可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)基因的誘導(dǎo)和調(diào)控。研究表明,AC是G蛋白偶聯(lián)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中一個(gè)重要的酶,AC可能是新型組織及細(xì)胞特異性藥物的作用靶點(diǎn),抗抑郁劑對(duì)cAMP通路的激活具有特異性,因此AC也就成為藥物篩選的相對(duì)特異的指標(biāo)之一。
前期研究發(fā)現(xiàn),YLSPS對(duì)行為絕望動(dòng)物模型和慢性應(yīng)激小鼠模型具有顯著的抗抑郁作用,能直接或間接提高慢性應(yīng)激小鼠腦中NE、5-HT、DA含量。為深入探討YLSPS抗抑郁作用的機(jī)制,本研究采用放射免疫方法考察YLSPS對(duì)慢性應(yīng)激小鼠不同腦區(qū)AC活性的影響。結(jié)果表明,YLSPS各劑量組能顯著提高慢性應(yīng)激小鼠前額皮層、下丘腦和海馬AC活性。因此,YLSPS影響小鼠前額皮層、下丘腦和海馬AC活性可能是其抗抑郁活性的重要機(jī)制之一。YLSPS在抗抑郁作用中是如何影響不同腦區(qū)AC活性尚需進(jìn)一步研究。
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