沈繼朵 胡春月 魏 玉 王 蕾

河南中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，河南 鄭州 450046

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黃芩苷對(duì)皮質(zhì)酮誘導(dǎo)抑郁小鼠海馬NT-3表達(dá)水平的影響

沈繼朵 胡春月 魏 玉 王 蕾*

河南中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，河南 鄭州 450046

目的：觀察黃芩苷對(duì)皮質(zhì)酮誘導(dǎo)抑郁小鼠海馬中神經(jīng)營養(yǎng)素(Neurotrophins, NT)-3的mRNA表達(dá)水平的影響。方法：連續(xù)21d皮下注射皮質(zhì)酮(40mg/kg)建立抑郁小鼠模型，采用糖水實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)小鼠抑郁樣行為，采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法檢測(cè)小鼠海馬內(nèi)NT-3的mRNA表達(dá)水平。結(jié)果：皮質(zhì)酮組小鼠糖水?dāng)z取比例顯著下降，強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中不動(dòng)時(shí)間明顯延長，海馬內(nèi)NT-3的表達(dá)顯著增高；黃芩苷逆轉(zhuǎn)了皮質(zhì)酮誘導(dǎo)的抑郁樣行為，并降低海馬NT-3的表達(dá)水平。結(jié)論：降低海馬內(nèi)NT-3的表達(dá)，可能是黃芩苷的抗抑郁機(jī)制之一。

抑郁癥；黃芩苷；神經(jīng)營養(yǎng)素-3

抑郁癥是一種常見的精神性疾病。傳統(tǒng)的抑郁癥以及抗抑郁藥物研究多集中于單胺類神經(jīng)遞質(zhì)領(lǐng)域。近年來，越來越多的研究支持了抑郁癥的神經(jīng)營養(yǎng)因子假說。神經(jīng)營養(yǎng)因子是一類主要由星形膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子，為神經(jīng)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(fā)現(xiàn)抑郁癥患者血清神經(jīng)營養(yǎng)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(fā)病過程，但兩者關(guān)系研究還較少。

在前期研究中，筆者采用連續(xù)注射皮質(zhì)酮的方法建立了小鼠抑郁模型，并給予黃芩苷治療，發(fā)現(xiàn)黃芩苷可顯著逆轉(zhuǎn)皮質(zhì)酮小鼠的抑郁樣行為，并上調(diào)海馬中腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(Brain derived neurotrophic factor,BDNF)的表達(dá)水平[2]，提示黃芩苷的抗抑郁作用可能與增強(qiáng)神經(jīng)元營養(yǎng)與再生有關(guān)，但黃芩苷對(duì)NT-3的表達(dá)是否有影響尚不清楚。因此，本文主要研究了黃芩苷對(duì)小鼠海馬內(nèi)NT-3表達(dá)水平的影響，期望以此解釋黃芩苷的神經(jīng)保護(hù)以及抗抑郁機(jī)制。

1 材料與方法

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

1.2 動(dòng)物 雄性ICR小鼠購自湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司，18～22g。實(shí)驗(yàn)開始前動(dòng)物預(yù)先適應(yīng)環(huán)境一周，可自由進(jìn)食和飲水。環(huán)境溫度為(22±1)℃，每天12h光照(8：00-20：00)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)遵循河南中醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)規(guī)定進(jìn)行。

1.3 動(dòng)物模型 適應(yīng)1周后，所有小鼠隨機(jī)分為5組(每組10只)：正常組、皮質(zhì)酮模型組、黃芩苷組(劑量分別為10、20mg/kg)、陽性對(duì)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(zhì)酮(40mg/kg)，連續(xù)21d。黃芩苷和氟西汀混懸于生理鹽水中，于注射皮質(zhì)酮前30min灌胃給藥，劑量為10ml/kg。

1.4 糖水實(shí)驗(yàn) 末次給藥24h后，進(jìn)行糖水實(shí)驗(yàn)。所有小鼠均提前斷水?dāng)嗉Z24 h，每只小鼠置于單獨(dú)的籠子中，分別給予1瓶1%的蔗糖水和一瓶自來水，兩個(gè)瓶子隨機(jī)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(jì)算糖水偏愛百分比：糖水偏愛百分比=糖水?dāng)z入量/(糖水?dāng)z入量+水?dāng)z入量)×100%。1.5 強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn) 糖水實(shí)驗(yàn)24h后進(jìn)行強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)。將小鼠放在一個(gè)垂直玻璃缸內(nèi)(直徑15cm，高30cm)，玻璃缸內(nèi)水深10cm，溫度為24±1℃。每只小鼠游泳6min，用攝像機(jī)進(jìn)行錄像，記錄每只小鼠的最后4min內(nèi)的不動(dòng)時(shí)間。1.6 組織獲取 強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)移至-80℃冰箱保存待測(cè)。

2 結(jié)果

2.1 黃芩苷對(duì)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(qiáng)迫游泳不動(dòng)時(shí)間顯著延長，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)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(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中小鼠的不動(dòng)時(shí)間，與模型組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01)。

2.2 黃芩苷對(duì)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(dá)水平顯著增高(P<0.01)。黃芩苷可顯著降低NT-3 的表達(dá)與模型組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01)。氟西汀對(duì)NT-3的表達(dá)水平無明顯影響。

3 討論

自抑郁癥的“神經(jīng)營養(yǎng)因子假說”提出以來，有關(guān)抑郁癥的研究逐漸進(jìn)入了神經(jīng)營養(yǎng)因子領(lǐng)域。該假說認(rèn)為，抑郁癥患者腦內(nèi)神經(jīng)營養(yǎng)因子功能的不足導(dǎo)致神經(jīng)元突觸可塑性受損，進(jìn)而導(dǎo)致大腦功能紊亂和抑郁癥的發(fā)生[3]。目前發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)營養(yǎng)因子主要有神經(jīng)生長因子(Nerve growth factor,NGF)、BDNF、NT-3和NT-4等。其中BDNF是神經(jīng)營養(yǎng)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(nèi)BDNF含量，促進(jìn)神經(jīng)元的存活，并提高突觸可塑性而發(fā)揮抗抑郁作用[4-5]。筆者在前期研究中發(fā)現(xiàn)了黃芩苷可上調(diào)海馬BDNF的表達(dá)發(fā)揮抗抑郁作用。其他眾多的研究，也發(fā)現(xiàn)了黃芩苷具有良好的神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)，這提示黃芩苷的抗抑郁作用可能涉及調(diào)節(jié)神經(jīng)營養(yǎng)因子以及對(duì)神經(jīng)元的保護(hù)作用。

除了BDNF，NT-3也是一種重要的神經(jīng)營養(yǎng)因子，在神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛分布[6]。與BDNF不同的是，BDNF在抑郁癥動(dòng)物腦內(nèi)的含量顯著減少，表明神經(jīng)元缺乏足夠的營養(yǎng)支持而受到損傷，但NT-3在抑郁癥動(dòng)物腦內(nèi)卻大量增加，尤其在海馬內(nèi)，表明這是動(dòng)物機(jī)體應(yīng)對(duì)神經(jīng)損傷的一種有效補(bǔ)償措施，NT-3的增加有利于神經(jīng)元的存活和功能修復(fù)[7-8]。NT-3通過Trk受體活化誘導(dǎo)突觸結(jié)構(gòu)和功能的改變，對(duì)損傷的突觸進(jìn)行修復(fù)，促進(jìn)神經(jīng)元分化并誘導(dǎo)軸突生長[9]。在臨床抑郁癥患者中，也發(fā)現(xiàn)了血清NT-3含量顯著高于正常人[10]。本研究中發(fā)現(xiàn)在皮質(zhì)酮處理組的小鼠海馬內(nèi)NT-3的mRNA表達(dá)水平顯著增高，表明長期的皮質(zhì)酮注射導(dǎo)致海馬神經(jīng)元受到損傷，NT-3代償性的大量表達(dá)促進(jìn)神經(jīng)元的修復(fù)。黃芩苷組小鼠海馬的NT-3表達(dá)顯著下降，提示黃芩苷通過發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用，對(duì)損傷的神經(jīng)突觸作出一定的功能修復(fù)，從而恢復(fù)了NT-3的正常表達(dá)，這可能是黃芩苷抗抑郁機(jī)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(yī)學(xué)院科研苗圃工程項(xiàng)目(MP2014-27)。

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

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

R285.5

A

1007-8517(2016)20-0013-03