趙建軍 彭曉明 李婷婷 朱鑫磊 王偉龍 漆哲寧劉立?
(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué), 甘肅 蘭州730000; 2.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院, 甘肅 蘭州730000)
焦慮癥是最常見(jiàn)的精神障礙,核心特征包括過(guò)度恐懼和焦慮,恐懼是由迫在眉睫的威脅產(chǎn)生,而焦慮是對(duì)未來(lái)威脅的一種預(yù)期狀態(tài)[1]。流行病學(xué)顯示,我國(guó)焦慮癥的12 個(gè)月患病率為5.0%,終生患病率為7.6%[2]。目前,抗抑郁藥物選擇性5?羥色胺(5?HT)再攝取抑制劑(SSRIs)是治療焦慮癥的一線用藥,但其常伴有頭痛、失眠、性功能下降等不良反應(yīng)[3]。因此,從多角度闡明焦慮癥的病理機(jī)制,發(fā)現(xiàn)新的藥物作用靶點(diǎn)和尋找更有效的抗焦慮方法無(wú)疑是值得探索的方向。
近年來(lái),應(yīng)激誘導(dǎo)的神經(jīng)炎癥在焦慮癥病理過(guò)程中的作用逐漸受到專(zhuān)家學(xué)者的關(guān)注。其中,Toll樣受體4(TLR4)在應(yīng)激誘導(dǎo)的神經(jīng)炎癥中扮演極其重要的角色[4],其可通過(guò)髓樣分化因子88(MyD88)依賴(lài)途徑激活核轉(zhuǎn)錄因子?κB(NF?κB),刺激促炎細(xì)胞因子的釋放。研究表明,通過(guò)調(diào)節(jié)TLR4/NF?κB 信號(hào)通路,可逆轉(zhuǎn)束縛應(yīng)激誘導(dǎo)的小鼠焦慮行為[5?6]。龍牡安神顆粒是臨床經(jīng)驗(yàn)處方,具有安神定驚、養(yǎng)心健脾功效。前期研究發(fā)現(xiàn),龍牡安神顆粒在臨床上治療焦慮癥療效確切,但其具體作用機(jī)制尚不明確[7]。因此,本實(shí)驗(yàn)采用慢性束縛應(yīng)激誘導(dǎo)焦慮模型,通過(guò)觀察龍牡安神顆粒對(duì)焦慮模型小鼠行為學(xué)及TLR4/MyD88/NF?κB 信號(hào)通路的影響,探討其發(fā)揮抗焦慮作用的可能機(jī)制。
1.1 動(dòng)物 SPF 級(jí)雄性昆明小鼠,8 周齡,體質(zhì)量(20±2)g,購(gòu)自甘肅中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,動(dòng)物質(zhì)量合格證號(hào)62001000000621,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(甘)2020?0001。小鼠飼養(yǎng)于溫度(22 ± 2)℃,相對(duì)濕度(60±5)%,12 h/12 h 明暗交替的SPF 環(huán)境中,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號(hào) SYXK(甘)2020?0009,所有實(shí)驗(yàn)均在09:00至15:00 之間進(jìn)行。
1.2 試劑與藥物 龍牡安神顆粒(龍骨30 g、牡蠣30 g、磁石30 g、珍珠母30 g、遠(yuǎn)志9 g、酸棗仁15 g、合歡皮10 g、首烏藤10 g、甘草10 g、浮小麥30 g、大棗6 g、茯苓12 g、太子參10 g、桂枝6 g、生姜6 g、石菖蒲6 g)為廣東一方制藥有限公司生產(chǎn)的中藥配方顆粒,批號(hào)分別為1060433、1052093、1080083、0123753、1105103、1033643、1055633、1035763、1080933、1012623、1081343、1050723、1030843、1045483、1020733、1052113。鹽酸帕羅西汀片(樂(lè)友,浙江華海藥業(yè)股份有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字H20031106,20 mg/片,批號(hào)0000012020)。BCA 蛋白定量試劑盒(北京索萊寶科技有限公司,批號(hào)20210814);TNF?α、IL?1β、IL?6 ELISA 試劑盒(江蘇麥莎實(shí)業(yè)有限公司,批 號(hào) 202201、202201、202201);TLR4抗體、MyD88 抗體、NF?κB 抗體、p?NF?κB 抗體(北京博奧森生物技術(shù)有限公司,批號(hào) BA08313887、AH10163311、BA07072298、BA09108701);GAPDH抗體(英國(guó)Abcam 公司,批號(hào)GR303514?13);辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記羊抗兔免疫球蛋白(Ig)G(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,批號(hào)210060240);反轉(zhuǎn)錄試劑盒(上海翊圣生物科技有限公司,批號(hào)HB170809)。
1.3 儀器 iMark 酶標(biāo)儀(美國(guó)Bio?Rad 公司);5424R 型高速冷凍離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf 公司);DNP?9022 型恒溫培養(yǎng)箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);實(shí)時(shí)熒光定量PCR 儀(美國(guó)Thermo 公司);DYCZ?25D 型Western blot 電泳儀(北京六一生物科技有限公司);DM2500 型顯微鏡(德國(guó)Leica 公司)。
2.1 模型建立 48 只雄性昆明小鼠隨機(jī)選取8 只作為空白組,其余40 只作為造模組。空白組不束縛,造模組小鼠參考文獻(xiàn)[5,8] 報(bào)道,采用慢性束縛應(yīng)激法復(fù)制焦慮小鼠模型,將小鼠放入改造過(guò)的50 mL 離心管中(管壁有供動(dòng)物呼吸的氣孔),每日束縛2 h,持續(xù)35 d,束縛時(shí)間在09:00~15:00 時(shí)間段內(nèi)隨機(jī)安排。造模第14 天行高架十字迷宮實(shí)驗(yàn),與空白組比較,若慢性束縛應(yīng)激造模組小鼠進(jìn)入開(kāi)臂次數(shù)、開(kāi)臂停留時(shí)間減少,則說(shuō)明造模成功。
2.2 分組及給藥 造模成功的小鼠按體質(zhì)量隨機(jī)分為模型組、鹽酸帕羅西汀組(陽(yáng)性藥)和龍牡安神顆粒高、中、低劑量組,每組8 只。按照成人和動(dòng)物體表面積折算,鹽酸帕羅西汀灌胃劑量為2.6 mg/kg,龍牡安神顆粒 高、中、低劑量為4.16、2.08、1.04 g/kg(臨床等效劑量的2、1、0.5 倍)。從第15 天開(kāi)始,每天束縛結(jié)束后0.5 h,給藥組灌胃給予相應(yīng)劑量藥物(10 mL/kg),空白組和模型組灌胃給予等量蒸餾水,每天1次,連續(xù)21 d。末次給藥后,各組小鼠進(jìn)行行為學(xué)檢測(cè)(高架十字迷宮、曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)),行為學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,斷頭取全腦,冰上迅速分離海馬。
2.3 檢測(cè)指標(biāo)
2.3.1 高架十字迷宮實(shí)驗(yàn) 高架十字迷宮距離地面50 cm,由2 個(gè)開(kāi)臂(30 cm×5 cm×0.6 cm)和2個(gè)閉臂(30 cm×5 cm×15 cm)經(jīng)中央平臺(tái)(5 cm×5 cm)垂直交叉組成。測(cè)試時(shí),將小鼠置于中央平臺(tái),頭朝開(kāi)臂,記錄5 min 內(nèi)小鼠進(jìn)入開(kāi)臂和閉臂的次數(shù)及在各臂停留的時(shí)間。每次實(shí)驗(yàn)后用75%乙醇擦拭迷宮,再將下一只小鼠放入。
2.3.2 曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn) 曠場(chǎng)箱(30 cm×30 cm)分為周?chē)椭醒雰蓚€(gè)區(qū)域,中央?yún)^(qū)大小為15 cm×15 cm的小正方形。測(cè)試時(shí),將小鼠置于曠場(chǎng)箱的中央,記錄5 min 內(nèi)小鼠進(jìn)入中央?yún)^(qū)域的次數(shù)及停留時(shí)間。每次實(shí)驗(yàn)后用75%乙醇溶液徹底清潔曠場(chǎng)箱,再進(jìn)行下一只小鼠的實(shí)驗(yàn)。
2.3.3 ELISA 法檢測(cè)海馬組織TNF?α、IL?1β、IL?6 水平 制備10%小鼠海馬組織勻漿,離心后取上清液,采用ELISA 試劑盒檢測(cè)上清液中炎癥因子TNF?α、IL?1β、IL?6 水平,操作過(guò)程遵循試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。
2.3.4 RT?qPCR 法檢測(cè)海馬組織TLR4、MyD88、NF?κBmRNA 表達(dá) 按照RNA 提取試劑盒說(shuō)明書(shū)提取小鼠海馬組織總RNA,然后根據(jù)HifairⅢ1st Strand cDNA Synthesis 試劑盒逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,通過(guò)Real?time PCR 儀進(jìn)行擴(kuò)增,以GAPDH為內(nèi)參,采用2-ΔΔCT法計(jì)算TLR4、MyD88、NF?κBmRNA 相對(duì)表達(dá)量。引物序列見(jiàn)表1。
表1 引物序列Tab.1 Primer sequences
2.3.5 Western blot 法檢測(cè)海馬組織TLR4、MyD88、NF?κB 蛋白表達(dá) 冰上提取海馬組織總蛋白,BCA法測(cè)定蛋白濃度,經(jīng)電泳、轉(zhuǎn)膜、脫脂奶粉封閉后,加入一抗TLR4、MyD88、NF?κB、GAPDH(1∶1 000),4 ℃孵育過(guò)夜,次日TBST 洗膜后加入二抗(1∶6 000),顯影后使用Image Pro Plus 圖像處理軟件分析蛋白相對(duì)表達(dá)量。
2.3.6 免疫組化法檢測(cè)海馬組織p?NF?κB 蛋白表達(dá) 組織切片經(jīng)脫蠟處理后,檸檬酸鈉修復(fù)2次,3%過(guò)氧化氫孵育15 min,PBS 沖洗3次,用p?NF?κB 抗體(1 ︰ 100)4 ℃過(guò)夜,二抗37 ℃孵育,DAB 顯色,蘇木素復(fù)染1 min,中性樹(shù)膠封片,顯微鏡下拍照,使用Image Pro Plus 圖像處理軟件分析p?NF?κB 蛋白表達(dá)。
2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 通過(guò)SPSS 25.0 軟件進(jìn)行處理,計(jì)量資料以()表示,符合正態(tài)性及方差齊性的數(shù)據(jù),多組間比較采用單因素方差分析,2 組間比較采用LSD 法;方差不齊則用Dunnett’s T3 檢驗(yàn)。P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)的影響 與空白組比較,模型組小鼠進(jìn)入開(kāi)臂次數(shù)、開(kāi)臂停留時(shí)間和進(jìn)入開(kāi)臂次數(shù)百分比均減少(P<0.01);與模型組比較,鹽酸帕羅西汀組及龍牡安神顆粒高、中劑量組小鼠進(jìn)入開(kāi)臂次數(shù)、開(kāi)臂停留時(shí)間和進(jìn)入開(kāi)臂次數(shù)百分比均增加(P<0.05,P<0.01),見(jiàn)表2。
表2 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)的影響(,n=8)Tab.2 Effects of Longmu Anshen Granules on mice exposed to chronic restraint stress in the elevated plus maze test(,n=8)
表2 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)的影響(,n=8)Tab.2 Effects of Longmu Anshen Granules on mice exposed to chronic restraint stress in the elevated plus maze test(,n=8)
注:與空白組比較,##P<0.01;與模型組比較,?P<0.05,??P<0.01。
3.2 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的影響 與空白組比較,模型組小鼠進(jìn)入中央?yún)^(qū)域次數(shù)及停留時(shí)間減少(P<0.01);與模型組比較,鹽酸帕羅西汀組及龍牡安神顆粒高、中劑量組小鼠進(jìn)入中央?yún)^(qū)域次數(shù)及停留時(shí)間均增加(P<0.01),見(jiàn)表3。
表3 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的影響(,n=8)Tab.3 Effects of Longmu Anshen Granules on mice exposed to chronic restraint stress in the open field test(,n=8)
表3 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的影響(,n=8)Tab.3 Effects of Longmu Anshen Granules on mice exposed to chronic restraint stress in the open field test(,n=8)
注:與空白組比較,##P<0.01;與模型組比較,??P<0.01。
3.3 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠海馬組織TNF?α、IL?1β、IL?6 水平的影響 與空白組比較,模型組小鼠海馬組織TNF?α、IL?1β、IL?6 水平升高(P<0.01);與模型組比較,鹽酸帕羅西汀組及龍牡安神顆粒高、中劑量組小鼠海馬組織TNF?α、IL?1β、IL?6 水平降低(P<0.01),龍牡安神顆粒低劑量組小鼠海馬組織IL?6 水平降低(P<0.01),見(jiàn)表4。
表4 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠海馬組織TNF?α、IL?1β、IL?6 水平的影響(ng/L,,n=8)Tab.4 Effects of Longmu Anshen Granules on hippocampus TNF?α,IL?1β and IL?6 levels of mice exposed to chronic restraint stress(ng/L,,n=8)
表4 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠海馬組織TNF?α、IL?1β、IL?6 水平的影響(ng/L,,n=8)Tab.4 Effects of Longmu Anshen Granules on hippocampus TNF?α,IL?1β and IL?6 levels of mice exposed to chronic restraint stress(ng/L,,n=8)
注:與空白組比較,##P<0.01;與模型組比較,??P<0.01。
3.4 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠海馬組織TLR4、MyD88、NF?κBmRNA 表達(dá)的影響 與空白組比較,模型組小鼠海馬組織TLR4、MyD88、NF?κBmRNA 表達(dá)升高(P<0.01);與模型組比較,鹽酸帕羅西汀組及龍牡安神顆粒高、中劑量組小鼠海馬組織中TLR4、MyD88、NF?κBmRNA 表達(dá)降低(P<0.05,P<0.01),見(jiàn)表5。
表5 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠海馬組織TLR4、 MyD88、 NF?κB mRNA 表達(dá)的影響(,n=8)Tab.5 Effects of Longmu Anshen Granules on hippocampus mRNA expressions of TLR4,MyD88 and NF?κB of mice exposed to chronic restraint stress(,n=8)
表5 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠海馬組織TLR4、 MyD88、 NF?κB mRNA 表達(dá)的影響(,n=8)Tab.5 Effects of Longmu Anshen Granules on hippocampus mRNA expressions of TLR4,MyD88 and NF?κB of mice exposed to chronic restraint stress(,n=8)
注:與空白組比較,##P<0.01;與模型組比較,?P<0.05,??P<0.01。
3.5 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠海馬組織TLR4、MyD88、NF?κB 蛋白表達(dá)的影響 與空白組比較,模型組小鼠海馬組織TLR4、MyD88、NF?κB 蛋白表達(dá)升高(P<0.01);與模型組比較,鹽酸帕羅西汀組及龍牡安神顆粒各劑量組小鼠海馬組織TLR4、MyD88、NF?κB 表達(dá)降低(P<0.05,P<0.01),見(jiàn)表6、圖1。
圖1 各組小鼠海馬組織TLR4、MyD88、NF?κB 蛋白條帶圖Fig.1 TLR4,MyD88 and NF?κB protein bands in mouse hippocampus of each group
表6 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠海馬組織TLR4、MyD88、NF?κB 蛋白表達(dá)的影響(,n=8)Tab.6 Effects of Longmu Anshen Granules on hippocampus protein expressions of TLR4,MyD88 and NF?κB of mice exposed to chronic restraint stress(,n=8)
表6 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠海馬組織TLR4、MyD88、NF?κB 蛋白表達(dá)的影響(,n=8)Tab.6 Effects of Longmu Anshen Granules on hippocampus protein expressions of TLR4,MyD88 and NF?κB of mice exposed to chronic restraint stress(,n=8)
注:與空白組比較,##P<0.01;與模型組比較,?P<0.05,??P<0.01。
3.6 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠海馬組織p?NF?κB 蛋白表達(dá)的影響 與空白組比較,模型組小鼠海馬組織p?NF?κB 蛋白表達(dá)升高(P<0.01);與模型組比較,鹽酸帕羅西汀組及龍牡安神顆粒高、中劑量組小鼠海馬組織p?NF?κB 蛋白表達(dá)降低(P<0.05,P<0.01),見(jiàn)圖2、表7。
表7 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠海馬組織p?NF?κB 蛋白表達(dá)的影響(,n=8)Tab.7 Effects of Longmu Anshen Granules on hippocampus expression of p?NF?κB protein of mice exposed to chronic restraint stress(,n=8)
表7 龍牡安神顆粒對(duì)慢性束縛應(yīng)激小鼠海馬組織p?NF?κB 蛋白表達(dá)的影響(,n=8)Tab.7 Effects of Longmu Anshen Granules on hippocampus expression of p?NF?κB protein of mice exposed to chronic restraint stress(,n=8)
注:與空白組比較,##P<0.01;與模型組比較,?P<0.05,??P<0.01。
圖2 各組小鼠海馬組織p?NF?κB 蛋白免疫組化染色圖(×400)Fig.2 Immunohistochemistry of p?NF?κB protein in mouse hippocampus of each group(×400)
焦慮癥是一種常見(jiàn)的與各種應(yīng)激源相關(guān)的神經(jīng)精神疾病,急性和慢性應(yīng)激暴露均可誘發(fā)焦慮癥[9]。慢性束縛應(yīng)激是誘導(dǎo)嚙齒動(dòng)物出現(xiàn)焦慮樣行為的可靠方法,能夠模擬慢性壓力對(duì)人類(lèi)病理生理的影響,在抗焦慮藥物的研究中被廣泛使用。高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)和曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)是評(píng)價(jià)抗焦慮藥物效果的經(jīng)典方法。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),與空白組比較,慢性束縛應(yīng)激造模14 d后,小鼠進(jìn)入開(kāi)臂次數(shù)、開(kāi)臂停留時(shí)間均減少,說(shuō)明慢性束縛應(yīng)激焦慮模型復(fù)制成功;與模型組比較,使用龍牡安神顆粒干預(yù)21 d后,小鼠進(jìn)入開(kāi)臂次數(shù)、開(kāi)臂停留時(shí)間、進(jìn)入曠場(chǎng)中央?yún)^(qū)域次數(shù)和中央?yún)^(qū)域停留時(shí)間均增加,提示龍牡安神顆粒具有改善慢性束縛應(yīng)激小鼠焦慮行為的作用。
應(yīng)激反應(yīng)可激活中樞及外周免疫系統(tǒng),共同促進(jìn)神經(jīng)炎癥的產(chǎn)生。研究發(fā)現(xiàn),反復(fù)社會(huì)挫敗應(yīng)激可激活先天免疫系統(tǒng),招募外周促炎單核細(xì)胞進(jìn)入中樞,增加中樞及外周循環(huán)中促炎細(xì)胞因子的釋放,導(dǎo)致神經(jīng)炎癥的發(fā)生[10?12]。此外,外周循環(huán)中的促炎細(xì)胞因子也可以利用迷走神經(jīng)和特定的細(xì)胞因子轉(zhuǎn)運(yùn)體等多種途徑通過(guò)血腦屏障,進(jìn)一步加強(qiáng)中樞神經(jīng)炎癥信號(hào)[13]。有研究發(fā)現(xiàn),腹膜注射TNF?α 和IL?6 抑制劑可改善大鼠的焦慮樣行為和認(rèn)知功能[14];海馬區(qū)IL?1β 基因敲除可減輕脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的神經(jīng)炎癥及焦慮行為[15]?,F(xiàn)代藥理研究表明,遠(yuǎn)志、酸棗仁、甘草、小麥、大棗均具有降低中樞促炎細(xì)胞因子水平,保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞的作用[16?18]。本研究結(jié)果顯示,模型組小鼠海馬組織TNF?α、IL?1β、IL?6 水平升高;龍牡安神顆粒干預(yù)后,小鼠海馬組織TNF?α、IL?1β、IL?6水平降低。以上結(jié)果提示,龍牡安神顆粒改善慢性束縛應(yīng)激小鼠焦慮行為可能與減少海馬組織TNF?α、IL?1β、IL?6 水平有關(guān)。
TLR4 是激活先天免疫系統(tǒng)的重要受體,在神經(jīng)炎癥的產(chǎn)生和小膠質(zhì)細(xì)胞活化中發(fā)揮重要作用[19]。NF?κB 通常以P65 和P50 形成的異二聚體存在于細(xì)胞質(zhì)中,靜息狀態(tài)下無(wú)活性,MyD88 是TLR4 向下轉(zhuǎn)導(dǎo)激活NF?κB 的關(guān)鍵銜接蛋白,TLR4可通過(guò)MyD88 依賴(lài)途徑激活下游NF?κB,活化后NF?κB 被轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)細(xì)胞核,參與促炎細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄與釋放[4,20]。本研究結(jié)果表明,與空白組比較,持續(xù)的慢性束縛應(yīng)激誘導(dǎo)可使模型組小鼠海馬組織中TLR4、MyD88、NF?κB mRNA及蛋白表達(dá)升高,說(shuō)明慢性束縛應(yīng)激激活了TLR4/MyD88/NF?κB 信號(hào)通路,通過(guò)龍牡安神顆粒干預(yù)后,小鼠海馬組織中TLR4、MyD88、NF?κB mRNA 及蛋白表達(dá)均有不同程度降低,提示龍牡安神顆粒發(fā)揮抗焦慮作用的機(jī)制可能與抑制TRL4/MyD88/NF?κB 信號(hào)通路,減少炎性介質(zhì)的釋放和表達(dá)有關(guān)。
綜上所述,龍牡安神顆粒能改善慢性束縛應(yīng)激小鼠的焦慮行為,其機(jī)制可能與抑制TRL4/MyD88/NF?κB 信號(hào)通路,減少促炎介質(zhì)的釋放和表達(dá)有關(guān)。