張　攀，劉　博，王　彤，李　慧，楊予濤，徐志卿

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甘丙肽2型受體激動(dòng)劑對(duì)慢性溫和應(yīng)激模型大鼠抑郁樣行為的影響①

張攀，劉博，王彤，李慧，楊予濤，徐志卿

[摘要]目的側(cè)腦室注射甘丙肽2型受體(GalR2)激動(dòng)劑AR-M1896，探討其對(duì)慢性溫和應(yīng)激模型(CMS)大鼠抑郁樣行為的影響。方法48只Sprague-Dawley大鼠隨機(jī)等分為對(duì)照組、CMS組、CMS人工腦脊液(aCSF)組、CMSAR-M1896組。對(duì)照組不作任何處理，其他3組制備大鼠慢性溫和應(yīng)激模型。應(yīng)激6周后，通過(guò)強(qiáng)迫游泳及糖水偏好實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證抑郁樣行為；挑選造模成功大鼠，CMS aCSF組和CMS AR-M1896組側(cè)腦室分別注射aCSF和AR-M1896。觀察強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中的不動(dòng)時(shí)間、攀爬時(shí)間，以及糖水偏好實(shí)驗(yàn)中的糖水飲用百分比。結(jié)果與CMS aCSF組相比，CMS AR-M1896組不動(dòng)時(shí)間明顯縮短(F=11.998,P<0.01)，攀爬時(shí)間延長(zhǎng)(F=8.268,P<0.05)，糖水飲用百分比明顯增加(F=10.352,P<0.01)。結(jié)論側(cè)腦室注射AR-M1896可對(duì)慢性溫和應(yīng)激模型大鼠產(chǎn)生抗抑郁作用。

[關(guān)鍵詞]慢性溫和應(yīng)激；抑郁；甘丙肽2型受體激動(dòng)劑；大鼠

[本文著錄格式]張攀，劉博，王彤，等.甘丙肽2型受體激動(dòng)劑對(duì)慢性溫和應(yīng)激模型大鼠抑郁樣行為的影響[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐,2016,22(3):278-281.

CITED AS:Zhang P,Liu B,Wang T,et al.Effects of galanin receptor 2 agonist on depression-like behavior in chronic mild stress model rats[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2016,22(3):278-281.

抑郁癥是一種以持續(xù)情緒低落為主要臨床特征的情感障礙性疾病[1]。據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)道，到2020年抑郁癥將成為僅次于心血管疾病的第二大疾病[2]。甘丙肽(galanin,GAL)是腦內(nèi)重要的神經(jīng)肽之一，由Tatemoto等于1983年從豬小腸中首次分離[3]。近30年的研究證明，甘丙肽及其3個(gè)七次跨膜受體參與多種疾病，包括抑郁癥、癲癇、腦卒中等的發(fā)病過(guò)程[4]。甘丙肽在中縫背核和藍(lán)斑分別與5-羥色胺(5-hydroxy tryptamine,5-HT)及去甲腎上腺素(noradrenaline,NE)共存，并可調(diào)節(jié)這些神經(jīng)元的活性[5-6]。甘丙肽通過(guò)不同受體發(fā)揮不同作用[7]。甘丙肽2型受體(Galanin receptor 2,GalR2)選擇性激動(dòng)劑AR-M1896可改善大鼠的抑郁樣行為[8]，提示甘丙肽與抑郁癥的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[9-10]，GalR2可能有抗抑郁作用[11-12]。本研究利用慢性溫和應(yīng)激(chronic mild stress,CMS)模型探究GalR2的抗抑郁作用。

1材料與方法

1.1材料

AR-M1896：TOCRIS公司，用人工腦脊液(artificial cerebrospinal fluid,aCSF)配成濃度為1 mmol/L溶液。aCSF配方：NaCl 126 mmol/L、KCl 2.5 mmol/L、NaH2PO4·H2O 1.25 mmol/L、NaHCO326 mmol/L、MgSO42 mmol/L、CaCl22 mmol/L、葡萄糖25 mmol/L，滲透壓290.0 mOsm/L，pH=7.3。

1.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

SPF級(jí)成年健康雄性Sprague-Dawley大鼠，體質(zhì)量180～200 g，由首都醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。大鼠在溫度(22±2)℃、濕度(55±5)％、日照與黑暗時(shí)間各12 h的室內(nèi)環(huán)境中飼養(yǎng)。

1.3實(shí)驗(yàn)分組

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物預(yù)適應(yīng)3 d后，以曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行行為學(xué)篩查，根據(jù)篩查結(jié)果進(jìn)行行為學(xué)分層，分層按隨機(jī)數(shù)字表進(jìn)行簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣分為對(duì)照組、CMS組、CMS aCSF組和CMS AR-M1896組，每組12只。對(duì)照組正常飼養(yǎng)不給予任何應(yīng)激；CMS組給予6周應(yīng)激后行行為學(xué)測(cè)試；CMS aCSF組在經(jīng)過(guò)6周應(yīng)激后行行為學(xué)測(cè)試，然后予aCSF；CMS AR-M1896組給予6周應(yīng)激后行行為學(xué)測(cè)試，然后予AR-M1896。

1.4實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1動(dòng)物模型制備

參照Willner的方法，結(jié)合孤養(yǎng)模型和慢性輕度不可預(yù)見(jiàn)性應(yīng)激模型建立CMS模型[13]。動(dòng)物暴露于不可預(yù)測(cè)的溫和應(yīng)激中6周，每天隨機(jī)執(zhí)行1種應(yīng)激，包括禁食24 h、禁水24 h、4℃冰水游泳5 min、足底電擊(1 mA持續(xù)60 s，間歇30 s，共15次)、束縛2 h、潮濕墊料(100 g墊料加水200 ml)、45°斜籠8 h。相鄰兩天給予不同應(yīng)激以免動(dòng)物產(chǎn)生適應(yīng)。

1.4.2側(cè)腦室埋管

應(yīng)激第5周，大鼠6％水合氯醛6 ml/kg腹腔注射麻醉，固定于腦立體定位儀上。根據(jù)大鼠腦立體定位圖譜[14]，在前囟后1.3 mm旁開(kāi)1.8 mm單側(cè)側(cè)腦室處(AP-1.3 mm，ML-1.8 mm，DV-4.5 mm)用顱鉆開(kāi)一直徑約1 mm骨窗，將導(dǎo)管及導(dǎo)管帽插入側(cè)腦室內(nèi)。導(dǎo)管長(zhǎng)4 mm，直徑0.45 mm；注射內(nèi)管長(zhǎng)4.5 mm，直徑0.25 mm；導(dǎo)管帽長(zhǎng)4 mm，直徑0.40 mm，深圳瑞沃德生產(chǎn)。以導(dǎo)管為中心，在周?chē)B骨植入3個(gè)直徑1 mm不銹鋼小螺絲，用牙科水泥將導(dǎo)管和小螺絲一并固定于顱骨上。術(shù)后飼養(yǎng)1周，恢復(fù)后再給予應(yīng)激1周。

1.4.3側(cè)腦室注射

通過(guò)軟管將注射內(nèi)管和10 μl Hamilton微量進(jìn)樣器連接。擰下導(dǎo)管帽，將注射內(nèi)管埋入導(dǎo)管內(nèi)，CMS AR-M1896組0.5 μl/min勻速注入AR-M1896 2 μl，留針2 min。CMS aCSF組同法注射等量aCSF。

1.4.4行為學(xué)測(cè)試

側(cè)腦室注射前及注射1 h后行強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)、糖水消耗實(shí)驗(yàn)測(cè)試。

1.4.4.1強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)

參考文獻(xiàn)方法([15])。將大鼠放入內(nèi)徑30 cm，高50 cm玻璃缸中，每缸1只；水深35 cm，水溫(25± 2)℃。記錄大鼠在水中5 min內(nèi)的不動(dòng)和向上攀爬的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)過(guò)程用錄像帶記錄，用Ethovision行為分析軟件進(jìn)行分析。行為的判斷如下。不動(dòng)：大鼠漂浮在水中而不掙扎，僅有必要的動(dòng)作保持頭部在水面以上，或接觸水底部超過(guò)1 s。攀爬：大鼠劇烈運(yùn)動(dòng)，前爪不斷扒水缸壁上下?lián)潋v。

1.4.4.2糖水偏好實(shí)驗(yàn)

應(yīng)激前3 d，每籠同時(shí)放置盛有1.5％蔗糖水和清水的水瓶，水瓶的位置每天交換2次，使其適應(yīng)糖水味道。應(yīng)激6周后禁水24 h，予每只大鼠事先稱(chēng)重的蔗糖水和清水，0.5 h后交換兩瓶位置，1 h后取走并稱(chēng)重。計(jì)算糖水飲用百分比。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2結(jié)果

2.1模型檢測(cè)

注射前，與對(duì)照組相比，CMS組、CMS aCSF組、CMS AR-M1896組不動(dòng)時(shí)間顯著延長(zhǎng)(P<0.001)，攀爬時(shí)間縮短(P<0.05)，糖水飲用百分比明顯減少(P<0.01)。造模成功。見(jiàn)表1。

表1　注射前各行為學(xué)測(cè)試結(jié)果

2.2側(cè)腦室注射的影響

側(cè)腦室注射后，CMS AR-M1896組和CMS aCSF組行強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)、糖水消耗實(shí)驗(yàn)測(cè)試。與CMS aCSF組相比，CMS AR-M1896組不動(dòng)時(shí)間明顯縮短(P<0.01)，攀爬時(shí)間延長(zhǎng)(P<0.05)，糖水飲用百分比明顯增加(P<0.01)。見(jiàn)表2。

表2　注射后行為學(xué)測(cè)試結(jié)果

3討論

抑郁癥的病因和發(fā)病機(jī)理非常復(fù)雜[16]，長(zhǎng)期暴露于應(yīng)激狀態(tài)是導(dǎo)致抑郁發(fā)作的重要因素。CMS模型引起的行為學(xué)特征改變、單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)的改變等均與內(nèi)源性抑郁癥狀相似，尤其是具有快感缺失這一抑郁癥臨床核心癥狀，該模型作為有效抑郁模型具有較高的實(shí)用價(jià)值[17]。

甘丙肽可通過(guò)GalR1～GalR3三種受體亞型介導(dǎo)多種生理功能[18]。GalRs通過(guò)與不同G蛋白偶聯(lián)發(fā)揮不同的生物學(xué)功能。GalR1和GalR3主要激活Gi/o介導(dǎo)抑制功能[19-20]；GalR2主要與Gq/11偶聯(lián)發(fā)揮興奮功能，如促進(jìn)遞質(zhì)釋放[19-20]。研究發(fā)現(xiàn)，予抗抑郁藥氟西汀后，中縫背核GalR2的結(jié)合位點(diǎn)增加[21]。

GalR2在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛表達(dá)于下丘腦、海馬齒狀回、杏仁核、梨狀皮層和乳頭體核中；在周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)中，脊髓背根神經(jīng)節(jié)及多個(gè)臟器如垂體腺、卵巢和睪丸等中均有表達(dá)。已有研究報(bào)道，在CMS模型大鼠的中縫背核和海馬區(qū)，GalR2的表達(dá)升高[22]。這是一種保護(hù)性調(diào)節(jié)還是應(yīng)激導(dǎo)致抑郁的機(jī)制還不清楚。

已有文獻(xiàn)報(bào)道，在急性抑郁模型大鼠側(cè)腦室予AR-M1896后，強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)不動(dòng)時(shí)間明顯減少。以往研究表明，GalR2敲除小鼠表現(xiàn)出抑郁樣行為[23]，而過(guò)表達(dá)GalR2的小鼠呈現(xiàn)出抗抑郁表型。本研究觀察到，側(cè)腦室給予GalR2激動(dòng)劑AR-M1896后，大鼠不動(dòng)時(shí)間縮短、攀爬時(shí)間延長(zhǎng)、糖水飲用百分比增加。在慢性溫和應(yīng)激模型上證明GalR2的抗抑郁作用。

以往研究表明，大鼠中縫背核和側(cè)腦室注射GalR2激動(dòng)劑AR-M1896后，海馬中5-HT的含量增加[24]。本研究觀察到的抗抑郁作用可能是GalR2激活影響5-HT系統(tǒng)的結(jié)果[25]。確切機(jī)制有待進(jìn)一步研究。[參考文獻(xiàn)]

[1]Cassano P,Fava M.Depression and public health:an overview[J].J Psychosom Res,2002,53(4):849-857.

[2]Dennis CL,Dowswell T.Interventions(other than pharmacological,psychosocial or psychological)for treating antenatal depression[J].Cochrane Database Syst Rev,2013,7:D6795.

[3]Tatemoto K,Rokaeus A,Jornvall H,et al.Galanin-a novel biologically active peptide from porcine intestine[J].FEBS Lett,1983,164(1):124-128.

[4]Freimann K,Kurrikoff K,Langel U.Galanin receptors as a potential target for neurological disease[J].Expert Opin Ther Targets,2015,19(12):1665-1676.

[5]Xu ZQ,Shi TJ,Hokfelt T.Galanin/GMAP-and NPY-like immunoreactivities in locus coeruleus and noradrenergic nerve terminals in the hippocampal formation and cortex with notes on the galanin-R1 and-R2 receptors[J].J Comp Neurol,1998,392(2):227-251.

[6]Xu ZQ,Zhang X,Pieribone VA,et al.Galanin-5-hydroxytryptamine interactions:electrophysiological,immunohistochemicaland in situ hybridization studies on rat dorsal raphe neurons with a note on galanin R1 and R2 receptors[J].Neuroscience,1998,87(1):79-94.

[7]Webling KE,Runesson J,Bartfai T,et al.Galanin receptors and ligands[J].Front Endocrinol(Lausanne),2012,3:146.

[8]Kuteeva E,Hokfelt T,Wardi T,et al.Galanin,galanin receptor subtypes and depression-like behaviour[J].EXS,2010,102:163-181.

[9]王永軍,楊予濤,徐志卿,等.甘丙肽在抑郁癥病理機(jī)制中的研究進(jìn)展[J].國(guó)際精神病學(xué)雜志,2012(3):162-165.

[10]Kuteeva E,Wardi T,Hokfelt T,et al.Galanin enhances and a galanin antagonist attenuates depression-like behaviour in the rat[J].Eur Neuropsychopharmacol,2007,17(1):64-69.

[11]張丹,楊春.甘丙肽受體2的研究進(jìn)展[J].中國(guó)生物制品學(xué)雜志,2012,25(1):126-128.

[12]Le Maitre TW,Xia S,Le Maitre E,et al.Galanin receptor 2 overexpressing mice display an antidepressive-like phenotype:possible involvement of the subiculum[J].Neuroscience,2011,190:270-288.

[13]Willner P.Chronic mild stress(CMS)revisited:consistency and behavioural-neurobiological concordance in the effects of CMS[J].Neuropsychobiology,2005,52(2):90-110.

[14]Paxinos G,Watson CR,Emson PC.AChE-stained horizontal sections of the rat brain in stereotaxic coordinates[J].J Neurosci Methods,1980,3(2):129-149.

[15]Castagne V,Moser P,Roux S,et al.Rodent models of depression:forced swim and tail suspension behavioral despair tests in rats and mice[J].Curr Protoc Neurosci,2011,Chapter 8:Unit 8.10A.

[16]Belzung C,Willner P,Philippot P.Depression:from psychopathology to pathophysiology[J].Curr Opin Neurobiol,2015,30:24-30.

[17]Willner P.Validity,reliability and utility of the chronic mild stress model of depression:a 10-year review and evaluation[J].Psychopharmacology(Berl),1997,134(4):319-329.

[18]Lang R,Gundlach AL,Holmes FE,et al.Physiology,signaling,and pharmacology of galanin peptides and receptors:three decades of emerging diversity[J].Pharmacol Rev,2015,67(1):118-175.

[19]Branchek TA,Smith KE,Gerald C,et al.Galanin receptor subtypes[J].Trends Pharmacol Sci,2000,21(3):109-117.

[20]Webling KE,Runesson J,Bartfai T,et al.Galanin receptors and ligands[J].Front Endocrinol(Lausanne),2012,3:146.

[21]Lu X,Barr AM,Kinney JW,et al.A role for galanin in antidepressant actions with a focus on the dorsal raphe nucleus[J].Proc Natl Acad Sci U SA,2005,102(3):874-879.

[22]葉亦嫘,戚艷婷,單良,等.甘丙肽及其受體2在抑郁癥動(dòng)物模型腦內(nèi)的表達(dá)研究[J].分子細(xì)胞生物學(xué)報(bào),2007,40(6):380-386.

[23]Lu X,Ross B,Sanchez-Alavez M,et al.Phenotypic analysis of GalR2 knockout mice in anxiety-and depression-related behavioral tests[J].Neuropeptides,2008,42(4):387-397.

[24]Kuteeva E,Wardi T,Lundstrom L,et al.Differential role of galanin receptors in the regulation of depression-like behavior and monoamine/stress-related genes at the cell body level[J].Neuropsychopharmacology,2008,33(11):2573-2585.

[25]Yoshitake S,Kuteeva E,Hokfelt T,et al.Correlation between the effects of local and intracerebroventricular infusions of galanin on 5-HT release studied by microdialysis,and distribution of galanin and galanin receptors in prefrontal cortex,ventral hippocampus,amygdala,hypothalamus,and striatum of awake rats[J].Synapse,2014,68(5):179-193.

·綜述·

Effects of Galanin Receptor 2 Agonist on Depression-like Behavior in Chronic Mild Stress Model Rats

ZHANG Pan,LIU Bo,WANG Tong,LI Hui,YANG Yu-tao,XU Zhi-qing
Department of Neurobiology,Capital Medical University,Beijing 100069,China

Correspondence to XU Zhi-qing.E-mail:zhiqingxu@ccmu.edu.cn

Abstract:Objective To explore the effect of intracerebroventricular injection of AR-M1896,a galanin receptor 2 agonist,on depression-like behavior in rat chronic mild stress(CMS)model.Methods 48 Sprague-Dawley rats were randomly assigned into control group,CMS group,CMS artificial cerebrospinal fluid(aCSF)group and CMS AR-M1896 group equally.The control group received no intervention,and the other groups were established chronic mild stress model.After six-week of stress,forced swim test and sucrose preference test were conducted to identify the CMS rats.AR-M1896 or aCSF was injected into the lateral ventricle of CMS AR-M1896 group and CMS aCSF group,respectively.The immobility time and climbing time in the forced swim test were analysed,and the sucrose consumption percentage in the sucrose preference test was measured.Results The immobility time decreased(F=11.998,P<0.01),climbing time increased(F= 8.268,P<0.05),and the sucrose consumption percentage increased(F=10.352,P<0.01)in CMS AR-M1896 group,compared with CMS aCSF group.Conclusion Intracerebroventricular administration of galanin receptor 2 agonist AR-M1896 is effective on depression in CMS model rats.

Key words:chronic mild stress;depression;galanin receptor 2 agonist;rats

(收稿日期：2015-11-05修回日期：2015-12-17)

作者簡(jiǎn)介：作者單位：首都醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)系,北京市100069。張攀(1988-)，女，漢，山東嘉祥縣人，碩士研究生，主要研究方向：在大鼠慢性溫和應(yīng)激模型上探究甘丙肽2型受體的抗抑郁作用。通訊作者：徐志卿(1963-)，男，浙江臺(tái)州市人，博士，教授，主要研究方向：腦重大疾病中神經(jīng)肽及受體的作用及其分子機(jī)制研究。E-mail:zhiqingxu@ccmu.edu.cn。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(No.31171032)。

DOI:10.3969/j.issn.1006-9771.2016.03.008

[中圖分類(lèi)號(hào)]R749.4

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1006-9771(2016)03-0278-04