材料和方法

1 材料

1． 1 藥品與試劑葛根素( 新鄉(xiāng)恒久遠藥業(yè)有限公司，批號20121201) ，氟西汀( fluovetine，F(xiàn)LU，蘇州禮來制藥，批號2076AC) ，小鼠5-HT 試劑盒( 批號20140503) 、小鼠NE 試劑盒( 批號20140607) 、小鼠DA 試劑盒( 批號20140708) 均為北京誠林生物技術有限公司分裝，CＲEB-1( 批號999802W) 、p-CＲEB-1( 批號140601) 、BDNF ( 批號140526 ) 、TrkB ( 批號曠場9H124) 、β-actin( 批號140120) 多克隆抗體均購于北京博奧森生物技術公司，其它試劑均為國產(chǎn)分析純試劑。

1． 2 主要儀器曠場反應箱( 上海欣軟信息科技有限公司) ，強迫游泳水缸( 上海欣軟信息科技有限公司) ，ECLIPSE 50i 型顯微鏡及攝像系統(tǒng)( 日本Nikon) ，DT1001 電子天平( 常熟市意歐儀器儀表有限公司) ，HTT700T 透射電子顯微鏡( 日本日立公司) ，5026 型酶聯(lián)**檢測儀( 奧地利TECAN 公司) ，MＲ1812 型臺式高速低溫離心機( 法國JOUAN公司) ，PUEELAB PLUS 超純水系統(tǒng)( 美國波爾公司) ，DYY-Ⅲ27B 垂直電泳槽及穩(wěn)壓穩(wěn)流電泳儀( 北京六一儀器廠) ，TS-100 脫色搖床( 南京庚辰儀器有限公司) ，UV-2550 型紫外分光廣度儀( 日本島津) ，MDF-492 超低溫冰箱( 日本三洋) ，METTLEＲ TOLEDOPH 測試儀( 上海秋騰貿(mào)易公司) ，Cetrfuge5417Ｒ小型高速臺式離心機( 上海富眾生物科技公司) 等。

1． 3 實驗動物清潔級雌性昆明小鼠，體質(zhì)量( 20g ± 2 g) ，購自黑龍江中醫(yī)藥大學****評價中心，生產(chǎn)許可證號［SCXK( 黑) 2013-0004］。

2 方法

2． 1 動物分組、模型制備及給藥OFT 篩選評分相近、體重均勻小鼠50 只，適應性飼養(yǎng)1 周。飼養(yǎng)條件為，5只/籠，室溫( 22 ± 1) ℃，濕度( 50 ± 10) %，自然光照( 12L /12D) ，自由攝食飲水。根據(jù)SPSS 19． 0統(tǒng)計軟件產(chǎn)生隨機數(shù)字分為5 組，即假手術組( Sham) 、圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組( OVX + CUMS) 、氟西汀組( 3 mg /kg) 、雌**組( 0． 15 mg /kg) 、葛根素組( 92 mg /kg) ，每組10 只。采用小鼠雙側(cè)卵巢切除( OVX) 聯(lián)合慢性不可預知性溫和應激( CUMS) 法制備圍絕經(jīng)期抑郁癥動物模型，其中假手術組小鼠僅剪去卵巢旁體積相同脂肪組織。術后常規(guī)飼養(yǎng)7 d后，除Sham 組外，其余各組給予CUMS，方法為禁食( 24 h) 、禁水( 24 h) 、晝夜顛倒( 12 D/12 L) 、冰水游泳( 5 min) 、45℃環(huán)境熱烘( 5 min) 、夾尾( 1 min) 、潮濕墊料、電擊足底等7 種刺激，這7 種刺激每天隨機采取一種，每天刺激都不規(guī)律。各給藥于每日應激前1 h 灌胃給藥，其余各組給予等體積的生理鹽水灌胃，每日每次0． 2 ml，共計21 d。

2． 2 指標測定2． 2． 1 上皮角化實驗7 d 內(nèi)連續(xù)監(jiān)測各實驗組小鼠上皮脫落細胞相，觀察動情周期變化，以證明去勢是否成功。

2． 2． 2 曠場實驗( open filed test，OFT) 制備小鼠曠場反應箱( 40 cm × 40 cm × 38 cm) ，內(nèi)壁涂黑，底面平均劃分25 個小格。選取安靜場地，將小鼠放入反應箱中央，攝像系統(tǒng)記錄動物在曠場內(nèi)6 min 的行為學表現(xiàn)，計算水平運動( 3 或4 只腳同在一個格內(nèi)計1 分，穿越1 格計1 分，沿線行走每8 cm 計1分) 及垂直運動得分( 記錄小鼠站立次數(shù); 雙前足離

地1 次為1 分) 。兩只動物之間用75% 酒精擦拭底部及四壁，以免“前任者效應”。實驗在應激第1 d、21 d( 9∶ 00 ～ 11∶ 00) 各測定1 次。

2． 2． 3 強迫游泳實驗( force swimming test，F(xiàn)ST)

將小鼠單獨置于水深15 cm 的玻璃缸內(nèi)( 高20 cm，直徑14 cm) ，水溫( 25 ± 1) ℃，游泳6 min，觀察記錄后4 min 內(nèi)小鼠在水中累計不動時間。每只小鼠實驗結(jié)束后沖洗水缸、換水，避免對下一只測試小鼠產(chǎn)生影響。實驗在應激第1 d、21d( 9∶ 00 ～ 11∶ 00) 各測

定1 次。

2． 2． 4 體質(zhì)量測試( body weight measurement，BWM) 在實驗第1 d、21 d 分別進行小鼠體質(zhì)量測定。

2． 2． 5 尼氏染色行為學測試結(jié)束后第2 d，心臟灌流固定取腦，石蠟切片脫蠟至水，經(jīng)尼氏染色、脫水、透明及封固后，光鏡觀察海馬組織神經(jīng)元形態(tài)學變化并拍照。

2． 2． 6 透射電鏡行為學測試結(jié)束后第2 d，斷頭取腦，切取小鼠海馬組織( 1 mm × 1 mm × 5 mm) ，2．5%戊二醛和1% 鋨酸4℃固定2 h，雙蒸水沖洗，酒精梯度脫水，環(huán)氧樹脂包埋，醋酸鈾及枸櫞酸鉛染色，透射電鏡觀察并拍照。

2． 2． 7 腦組織單胺類遞質(zhì)5-HT、NE 及DA 含量測定行為學測試結(jié)束后第2 d，斷頭取腦，冰臺上迅速取小鼠腦組織并稱取重量。勻漿，4℃、3000 rpm/min － 1離心20 min，靜止，吸取上清，－ 80℃保存。按照ELISA 試劑盒說明書操作方法，測定腦組織單胺類神經(jīng)遞質(zhì)5-HT、NE 及DA 含量。

2． 2． 8 海馬組織CＲEB-BDNF 信號通路主要蛋白含量測定行為學測試結(jié)束后第2 d，斷頭取腦、剝離海馬，投入液氮凍結(jié)。冰上研磨，經(jīng)蛋白質(zhì)抽提、定量、電泳、轉(zhuǎn)膜及顯色后，AlphaimagerTM 凝膠圖像分析系統(tǒng)掃描，測定光密度。采用目的條帶與內(nèi)參蛋白條帶密度比值作為結(jié)果進行統(tǒng)計分析。

統(tǒng)計學處理: 實驗數(shù)據(jù)均為計量資料，應用SPSS 19． 0 統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行整理，并以均數(shù)± 標準差( 珋x ± s) 表示。多組數(shù)據(jù)差異性檢驗采用One-Way ANOVA，組間均數(shù)兩兩比較應用LSD 檢驗，以P ＜ 0． 05 表示差異具有統(tǒng)計學意義。

 結(jié)果

1 小鼠動情周期變化

動物脫落細胞相隨性周期呈現(xiàn)規(guī)律變化，我們進行上皮角化實驗可鑒定小鼠性周期變化，并判定動物去勢是否成功。結(jié)果顯示，與Sham組比較，各OVX 組小鼠脫落細胞呈現(xiàn)大量白細胞和少量上皮細胞，7d 內(nèi)連續(xù)監(jiān)測無周期性細胞變化，證明小鼠去勢成功，并可進行下一步實驗( Fig． 1) 。

2 葛根素對圍絕經(jīng)期抑郁癥模型小鼠行為學影響

2． 1 OFT 結(jié)果造模第1 d，各組小鼠OFT 水平運動及垂直運動得分比較，差異無統(tǒng)計學意義( P ﹥0． 05) 。在應激第21 d，與sham 組比較，圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組小鼠OFT 水平運動得分、垂直運動得分減少( P ＜ 0． 01或P ＜ 0． 05) ; 與圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組比較，給予

FLU、E 和Pue **后可增加OFT 水平運動及垂直運動得分( P ＜0． 01 或P ＜0． 05) ，差異顯著( 表1) 。

2． 2 FST 結(jié)果造模第1 d，各實驗組小鼠強迫游泳不動時間比較無顯著性差異( P ＞ 0． 05) 。在應激第21 d，與Sham 組比較，圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組小鼠游泳不動時間增加( P ＜ 0． 01) ; 與圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組比較，F(xiàn)LU 組、E 組、Pue 組小鼠游泳不動時間減少( P ＜ 0． 01) ，差異顯著( 表2) 。

2． 3 BWM 結(jié)果造模第1 d，各實驗組小鼠體質(zhì)量比較差異無顯著性差異( P ＞ 0． 05) 。在應激第21d，與sham 組比較，圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組小鼠體質(zhì)量減少( P ＜ 0． 01) ; 與圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組比較，給予FLU、E 及Pue **后，各組小鼠體質(zhì)量增加( P ＜ 0． 01 或P ＜ 0． 05) ，差異顯著( 表2) 。

3 葛根素對圍絕經(jīng)期抑郁癥模型小鼠海馬組織形態(tài)學影響

3． 1 海馬組織神經(jīng)元形態(tài)學觀察與Sham 組比較，圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組小鼠海馬CA3 區(qū)神經(jīng)元分層不清，排列不規(guī)則，部分神經(jīng)元丟失、數(shù)量減少及萎縮，尼氏體數(shù)量減少。與圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組比較，給予FLU、E 及Pue **后，可改善海馬CA3 區(qū)神經(jīng)元損傷，表現(xiàn)為神經(jīng)元分層明顯，排列較規(guī)則、胞膜較完整，胞核形態(tài)正常，尼氏體數(shù)量增加( Fig． 2)  

3． 2 海馬組織超微結(jié)構與Sham 組比較，圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組小鼠海馬區(qū)神經(jīng)元微絨毛及細胞鏈接消失，胞質(zhì)內(nèi)細胞器少，線粒體嵴絮狀變性，突觸結(jié)構減少，核內(nèi)異染色質(zhì)聚集、呈現(xiàn)凋亡早期變化;與圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組比較，給予FLU、E 及Pue**后，可改善海馬區(qū)神經(jīng)元損傷，表現(xiàn)為神經(jīng)元形態(tài)較規(guī)則、胞膜表面有微絨毛及細胞鏈接，核膜清楚完整，線粒體嵴清晰、突觸結(jié)構完整，數(shù)量適中Fig． 3) 。

4 葛根素對圍絕經(jīng)期抑郁癥模型小鼠腦組織單胺類遞質(zhì)含量影響與Sham 組比較，圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組小鼠腦組織5-HT、NE 及DA 含量減少( P ＜ 0． 01) ; 與圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組比較，給予FLU、E 及Pue **后，小鼠腦組織5-HT、NE 及DA 含量增加( P ＜ 0． 01

或P ＜ 0． 05) ，差異顯著( 表3) 。

5 葛根素對圍絕經(jīng)期抑郁癥模型小鼠海馬組織CＲEB-1、p-CＲEB-1、BDNF 及TrkB 蛋白表達影響與sham 組比較，圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組小鼠海馬組織CＲEB-1、p-CＲEB-1、BDNF 及TrkB 蛋白表達下降( P ＜ 0． 01) ; 與圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組比較，F(xiàn)LU 組、E 組及Pue 組小鼠海馬組織CＲEB-1、p-CＲEB-1、BDNF 及TrkB 蛋白表達增加( P ＜ 0． 01 或P ＜ 0． 05，表

4，F(xiàn)ig． 4) 。

 討論

海馬為腦邊緣系統(tǒng)之一，發(fā)出神經(jīng)纖維投射到額葉皮質(zhì)、杏仁核等與情感有關的關鍵腦區(qū)，參與學習、記憶及情緒調(diào)節(jié)，對負性情緒高度敏感且易損傷，在生理及病理條件下具有神經(jīng)可塑性。研究證實，長期慢性應激可誘導生物體海馬神經(jīng)元損傷，雌**低下可影響腦組織單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的合成、神經(jīng)元生長、突觸形成等。因此，慢性應激與雌**低下相互作用、相互影響共同成為圍絕經(jīng)期抑郁癥致病內(nèi)、外兩個主要因素。

在本研究中，我們以FLU、雌**作為陽性對照**，從五個方面評價葛根素對圍絕經(jīng)期抑郁模型小鼠的**作用。一是在模型制備中，我們采用OVX聯(lián)合CUMS 法制備圍絕經(jīng)期抑郁癥動物模型，該方法較大程度模擬了圍絕經(jīng)期抑郁癥的核心癥狀及相似病因、可操作性強，預實驗表明采用OVX + CUMS方法在造模效果上不相互干擾。二是動物行為學測試，是評價模型是否制備成功及**是否有效的標準，在動物行為學測試中，我們采用OFT 測試動物水平及垂直運動得分，評價動物“自發(fā)活動及探索行為”，采用FST 及BWM 模擬臨床抑郁癥患者“行為

絕望”及“食欲減退、體重減低”的體征。三是通過觀察動物海馬組織病理形態(tài)學變化，揭示引發(fā)動物抑郁樣行為的物質(zhì)基礎。四是依據(jù)抑郁癥“單胺類神經(jīng)遞質(zhì)缺乏”學說，評價環(huán)境應激、雌**缺乏與下丘腦-垂體-腎上腺素軸( hypothalamic pituiary adrenalaxis，HPA) 軸之間的聯(lián)系。五是依據(jù)抑郁癥**新策略-靶向神經(jīng)可塑性。“CＲEB-BDNF 信號通路功能紊亂”是抑郁癥發(fā)**展的樞紐環(huán)節(jié)［9］，該通路在情緒調(diào)節(jié)中起重要作用，并與抑郁癥“海馬神經(jīng)可塑性失調(diào)”密切相關，為神經(jīng)可塑性調(diào)節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)之一。該通路相關蛋白及因子的表達在抑郁癥發(fā)病及抗抑郁**起效過程中起重要作用［11］，并對海馬神經(jīng)元增殖、分化、存活及可塑性調(diào)節(jié)都具有影響。

   結(jié)果顯示，圍絕經(jīng)期抑郁癥模型組小鼠表現(xiàn)抑郁樣行為與海馬神經(jīng)元損傷、神經(jīng)元早期凋亡，腦組織單胺類神經(jīng)遞質(zhì)缺乏，CＲEB-BDNF 信號通路主要蛋白CＲEB-1、p-CＲEB-1、BDNF 及TrkB 表達減少密切相關。葛根素因化學結(jié)構與動物雌**相似性而具有抗圍絕經(jīng)期抑郁癥活性及神經(jīng)保護作用，其機制可能涉及抑制小鼠海馬神經(jīng)元損傷、凋亡，上調(diào)腦組織單胺類神經(jīng)遞質(zhì)5-HT、NE、DA 含量，上調(diào)CＲEB-BDNF 信號通路主要蛋白表達而實現(xiàn)的。

  綜上所述，雌**缺乏引發(fā)海馬神經(jīng)元損傷及早期凋亡為圍絕經(jīng)期抑郁癥模型動物神經(jīng)生化改變的物質(zhì)基礎，葛根素通過影響CＲEB-BDNF 信號通路功能而調(diào)控圍絕經(jīng)期抑郁癥模型小鼠海馬神經(jīng)可塑性變化。但具體有關應激、雌**、神經(jīng)遞質(zhì)與CＲEB-BDNF 信號通路的關聯(lián)尚需進一步探討。