滕海英,肖建平,付仰志,石小峰
(1.福建中醫(yī)藥大學附屬康復醫(yī)院,福建 福州 350003;2.福建省康復技術(shù)重點實驗室,福建 福州 350003)
抑郁癥是一種高病死率、高致殘率,以情緒障礙為主要表現(xiàn)的慢性精神類疾病,嚴重影響人們的身心健康[1]。目前抗抑郁西藥在治療抑郁癥的過程中仍存在毒副作用大且易復發(fā)的局限性[2],因此許多學者將關(guān)注的焦點指向天然藥用植物和中藥復方,以期從中獲取有效的抗抑郁藥物。柴胡疏肝散是疏肝理氣代表方劑,以疏肝解郁、行氣止痛為主要功效,諸藥相輔相成,具有良好的抗抑郁作用[3]。PI3K/Akt信號通路作為近幾年重點關(guān)注的機制通路之一,其在中藥抗抑郁治療以及作用機制研究方面受到人們的重點關(guān)注[4]。有研究發(fā)現(xiàn)柴胡疏肝散的抗抑郁作用可能受到PI3K/Akt信號通路的影響[5],因此本研究探討柴胡疏肝散對慢性不可預見性溫和應激(CUMS)抑郁模型大鼠海馬PI3K/Akt信號通路以及去甲腎上腺素(NE)、5-羥色胺(5-HT)的影響,為柴胡疏肝散在抗抑郁的臨床研究和應用方面提供依據(jù)。
1.1 實驗動物 清潔級健康雄性SD大鼠48只,體質(zhì)量180~200 g,由福州諾敦斯生物科技有限公司提供,動物許可證號為SCXK(浙)2019-0002,置于福建省中醫(yī)藥科學院比較醫(yī)學實驗中心飼養(yǎng)。除正常組外,單籠孤立飼養(yǎng),飼養(yǎng)環(huán)境安靜,室溫(20±2)℃,濕度(50±10)%,每日光照12 h,自由攝食和飲水。
1.2 藥物與試劑 柴胡疏肝散顆粒劑購自福建中醫(yī)藥大學附屬康復醫(yī)院顆粒藥房;文拉法辛膠囊(成都康弘藥業(yè)集團股份有限公司,批號:201203,規(guī)格:25 mg/粒);BCA蛋白濃度測定試劑盒、裂解液、苯甲基磺酰氟(PMSF)、上樣緩沖液、轉(zhuǎn)模緩沖液均購自上海碧云天生物科技有限公司;兔抗p-PI3K、PI3K、p-Akt、Akt均購自武漢亞科因生物科技有限公司,貨號:ABP50495、ABP 52202、ABP0030、ABP0059;NE試劑盒、5-HT試劑盒均購自江蘇酶免實業(yè)有限公司,批號:2202R23、2202R16;聚偏二氟乙烯(PVDF)膜(德國Millipore公司)。
1.3 實驗儀器 PowerPac Basic型電泳儀、Mini Trans- blot型轉(zhuǎn)印槽、Gel Doc XR+凝膠成像分析系統(tǒng)、680全自動酶標儀均購自美國Bio-Rad公司。
2.1 藥液的制備 柴胡疏肝散(柴胡12 g,陳皮12 g,炙甘草3 g,白芍9 g,川芎9 g,香附9 g,枳殼9 g),由福建中醫(yī)藥大學附屬康復醫(yī)院顆粒藥房配制免煎顆粒劑,一劑藥加蒸餾水5 mL,研磨均勻后,加蒸餾水定容至14 mL,即得濃度為4.500 g/mL柴胡疏肝散藥液,另取柴胡疏肝散藥液與蒸餾水1∶1及1∶3稀釋,即得濃度為2.250、1.125 g/mL柴胡疏肝散藥液。取3粒文拉法辛膠囊粉末,加蒸餾水10 mL,研磨均勻后,加蒸餾水定容至25 mL,即得濃度為3 mg/mL文拉法辛溶液。
2.2 實驗建模 將48只SD大鼠隨機分為正常組8只和建模組40只,建模組參照文獻[6]的方法以CUMS結(jié)合孤養(yǎng)方法構(gòu)建抑郁癥大鼠模型。在實驗第1~28天,每日對建模組施加不規(guī)律的禁食(24 h)、禁水(24 h)、束縛(3 h)、傾斜籠(45°,24 h)、潮濕(24 h)、冷水游泳(10 ℃,5 min)、熱刺激(45 ℃,3 min)、夾尾5 min等CUMS條件,選擇1~2種條件隨機安排,以避免大鼠產(chǎn)生適應。當大鼠主要表現(xiàn)為飲水量顯著降低、毛色暗淡、體質(zhì)量減輕、糖水偏好指數(shù)下降等抑郁癥狀時,提示建模成功[7]。
2.3 分組與給藥 建模成功后,將40只建模組大鼠隨機平均分為模型組、文拉法辛組、低劑量組、中劑量組、高劑量組。低、中、高劑量組分別以1.125、2.250、4.500 g/mL柴胡疏肝散藥液(相當于臨床人日用量的6.3、12.6、25.2倍),文拉法辛組以3 mg/mL文拉法辛溶液(相當于臨床人日用量的6.3倍)[6],正常組與模型組以生理鹽水,每日均按體質(zhì)量0.5 mL/100 g灌胃1次,連續(xù)給藥14 d。給藥期間,除正常組外,其余各組繼續(xù)給予CUMS。
2.4 組織標本的采集 實驗結(jié)束后,大鼠經(jīng)腹腔注射2%戊巴比妥麻醉,腹主動脈采血,分離血清,-80 ℃凍存。采血后,斷頸處死,斷頭取腦,冰上剝離海馬組織,生理鹽水沖洗,迅速置入液氮,后轉(zhuǎn)入-80 ℃冰箱凍存。
2.5 指標測定
2.5.1 大鼠體質(zhì)量 記錄實驗前后各組大鼠體質(zhì)量,比較各組大鼠體質(zhì)量變化情況。
2.5.2 大鼠行為學觀察 ① 糖水偏好實驗(SPT):大鼠單籠飼養(yǎng),實驗前先訓練大鼠24 h糖水適應;按照文獻[8]方法,經(jīng)1瓶白水與1瓶1%蔗糖水飲用適應12 h和禁食禁水12 h后,在禁食下給予1瓶白水與1瓶1%蔗糖水飲用,記錄12 h白水和蔗糖水的消耗量,計算大鼠糖水偏好指數(shù),計算公式:糖水偏好指數(shù)=糖水消耗量/(白水消耗量+糖水消耗量)×100%。② 強迫游泳實驗(FST):按照文獻[9]方法在底部直徑20 cm、高度45 cm的透明圓柱形游泳筒內(nèi)進行FST。實驗前1 d進行15 min的強迫游泳適應性訓練,水溫保持(25±1)℃,攝像機記錄6 min,記錄時間6 min內(nèi)后4 min大鼠呈現(xiàn)不動狀態(tài)的時間。
2.5.3 Western blot檢測海馬組織p-PI3K、PI3K、p-Akt、Akt蛋白相對表達量并計算p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt比值 海馬組織經(jīng)組織裂解液裂解后,勻漿后離心取上清液,進行蛋白相對表達量測定。經(jīng)SDS-PAGE凝膠電泳分離蛋白質(zhì)后,轉(zhuǎn)膜至PVDF膜上,脫脂牛奶封閉1 h,兔一抗GAPDH(1∶1 000)、p-PI3K(1∶1 000)、PI3K(1∶1 000)、p-Akt(1∶1 000)、Akt(1∶1 000)孵育過夜,辣根過氧化物酶標記的兔二抗(1∶10 000)孵育1 h,顯影后應用Image-J軟件分析條帶灰度值,GraphPad Prism 6軟件統(tǒng)計分析并作圖。內(nèi)參為GAPDH,目標蛋白條帶與GAPDH灰度值的比值為相對表達量。
2.5.4 ELISA法檢測海馬組織NE、5-HT含量 根據(jù)NE、5-HT的ELISA試劑盒的說明書方法進行測定,利用全自動酶標儀檢測450 nm吸光度,以吸光度為縱坐標,以標準品劑量為橫坐標,繪制標準曲線。
2.5.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 26.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料符合正態(tài)分布的以(±s)表示,2組間比較采用t檢驗,多組間比較采用方差分析。
3.1 各組大鼠體質(zhì)量比較 干預后與正常組比較,模型組體質(zhì)量顯著降低(P<0.01),表現(xiàn)為抑郁特征;干預后與模型組比較,文拉法辛組、低劑量組、中劑量組、高劑量組體質(zhì)量均升高(P均<0.05或0.01);干預后與文拉法辛組比較,低、中、高劑量組體質(zhì)量差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。見表1。
表1 各組大鼠干預前后體質(zhì)量比較(±s) g
表1 各組大鼠干預前后體質(zhì)量比較(±s) g
注:與正常組比較,1) P<0.01;與模型組比較,2) P<0.05,3) P<0.01。
3.2 各組大鼠行為學指標比較 干預后與正常組比較,模型組糖水偏好指數(shù)顯著降低,強迫游泳不動時間顯著延長(P均<0.01),表現(xiàn)為抑郁行為特征;干預后與模型組比較,文拉法辛組、低劑量組、中劑量組、高劑量組糖水偏好指數(shù)均升高,強迫游泳不動時間均減少(P均<0.05或0.01);與文拉法辛組比較,低劑量組糖水偏好指數(shù)降低(P<0.05),中、高劑量組差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05),結(jié)果表明柴胡疏肝散具有改善抑郁行為的作用。見表2。
表2 各組大鼠的行為學指標比較(±s)
表2 各組大鼠的行為學指標比較(±s)
注:與正常組比較,1) P<0.01;與模型組比較,2) P<0.05,3) P<0.01;與文拉法辛組比較,4) P<0.05。
3.3 各組大鼠海馬組織p-PI3K、PI3K、p-Akt、Akt蛋白相對表達量與p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt比較 柴胡疏肝散可能通過調(diào)節(jié)PI3K/Akt信號通路關(guān)鍵蛋白發(fā)揮抗抑郁作用,上調(diào)相關(guān)通路蛋白PI3K、Akt的磷酸化水平。見圖1。
圖1 各組大鼠海馬組織p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt比較
3.4 各組大鼠海馬組織NE、5-HT含量比較 柴胡疏肝散可提高CUMS抑郁模型大鼠海馬單胺類神經(jīng)遞質(zhì)水平,見表3。
表3 各組大鼠海馬組織NE、5-HT含量比較(±s) ng/L
表3 各組大鼠海馬組織NE、5-HT含量比較(±s) ng/L
注:與正常組比較,1) P<0.01;與模型組比較,2) P<0.05,3) P<0.01;與文拉法辛組比較,4) P<0.05。
柴胡疏肝散出自《景岳全書》,是疏肝解郁的代表方劑,方中柴胡為君藥,疏肝理氣,暢達氣機;川芎、香附活血理氣,輔助柴胡疏肝解郁;陳皮、枳殼燥濕化痰,理氣健脾;白芍養(yǎng)血柔肝;甘草調(diào)和藥性。諸藥相輔相成,共奏良好抗抑郁作用[3]。柴胡疏肝散治療抑郁癥臨床療效的Meta分析研究提示:單用柴胡疏肝散在改善抑郁癥狀和有效率方面明顯優(yōu)于抗抑郁藥,且無嚴重不良反應[10]。文拉法辛作為臨床上常見有效的抗抑郁藥物,在國內(nèi)外抗抑郁動物研究中均有明顯作用[6]。根據(jù)《藥理實驗方法學》中大鼠的給藥等效劑量相當于人的6.3倍,本實驗采用文拉法辛臨床常用劑量(75~225 mg/d)的劑量中值150 mg/d換算大鼠實驗給藥劑量,結(jié)果表明文拉法辛可改善抑郁模型大鼠抑郁狀態(tài)。
本實驗采用CUMS抑郁模型,其理論依據(jù)是通過模擬人類日常的不良應激因素,長期、慢性、不可預知的刺激誘發(fā)加速動物抑郁癥的發(fā)展。CUMS抑郁模型是在國內(nèi)外研究中廣泛使用的模型,多采用孤養(yǎng)結(jié)合CUMS建立抑郁模型,具有高度有效性[11]。本實驗結(jié)果表明:CUMS影響大鼠的日?;顒樱憩F(xiàn)出精神倦怠、飲食減少、毛色暗淡、體質(zhì)量減輕、易激惹,提示建模成功。經(jīng)柴胡疏肝散治療后,大鼠的狀態(tài)明顯改善,提示柴胡疏肝散具有抗抑郁作用。
PI3K/Akt信號通路作為近幾年研究的重要通路之一,其在抗抑郁治療和作用機制的研究逐漸被關(guān)注[12]。研究發(fā)現(xiàn)抑郁患者的PI3K和Akt酶活性降低,與抑郁障礙發(fā)生密切相關(guān)[13]。有研究發(fā)現(xiàn)CUMS抑郁模型小鼠海馬組織PI3K和Akt的磷酸化水平下調(diào),甘草酸可激活PI3K/Akt通路,上調(diào)相關(guān)蛋白活性,從而改善小鼠抑郁癥狀[14]。文拉法辛通過影響PI3K/Akt信號通路提高BDNF的表達,抑制海馬組織神經(jīng)元的凋亡,從而發(fā)揮抗抑郁作用[15]。有學者通過網(wǎng)絡藥理學對柴胡疏肝散抗抑郁作用的分子水平機制分析,發(fā)現(xiàn)其主要與PI3K/Akt信號通路有關(guān)[5]。本實驗結(jié)果表明:柴胡疏肝散可逆轉(zhuǎn)CUMS抑郁模型大鼠海馬組織p-PI3K和p-Akt的抑制作用,上調(diào)PI3K和Akt的磷酸化水平,表明柴胡疏肝散通過激活PI3K/Akt通路發(fā)揮抗抑郁作用。
研究顯示在抑郁癥的發(fā)病和抗抑郁藥物治療機制中,NE、5-HT受體起著重要作用,抑郁癥患者血清NE、5-HT明顯低于正常人[16]。有研究發(fā)現(xiàn)百合逍遙散可上調(diào)抑郁模型大鼠海馬組織的NE與5-HT含量,與氟西汀聯(lián)用可增強抗抑郁療效[17]。本實驗結(jié)果表明:柴胡疏肝散可上調(diào)CUMS抑郁模型大鼠海馬組織的NE、5-HT含量,與文拉法辛組在上調(diào)CUMS抑郁模型大鼠海馬組織的NE、5-HT方面具有等效性。
綜上,柴胡疏肝散可通過調(diào)控PI3K/Akt信號通路,改善CUMS抑郁模型大鼠的抑郁行為,以及提高海馬組織NE、5-HT含量,充分證實了柴胡疏肝散對CUMS抑郁模型大鼠具有抗抑郁的治療作用,為本方治療抑郁癥的臨床應用提供了科學依據(jù)。