刺蒺藜总皂苷对小鼠抑郁样行为及神经递质的调节作用

郭曼琳，王淑英，曹梦瑶，贾梦华，罗永强，陈鹏康

抑郁症是一种以心境低落为主要特征，常伴随紧张不安、周身不适等身心症状的复杂情绪障碍综合征。约20%的人一生中会受到严重抑郁症的困扰[1]。抑郁症的无趣、无能、无力、无助、无望及无价，容易产生自罪、自责，进而自杀[2]，严重影响抑郁症患者的生活质量及生命。目前治疗方法主要有电抽搐、心理疗法[3-4]及药物治疗[三环类抗抑郁药、广谱抗抑郁药及5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)重摄取抑制剂等]。药物大多影响神经递质，同时心血管副作用较多。刺蒺藜总皂苷有改善脑内供血、改善学习记忆等中枢神经作用[5-7]，但对抗抑郁作用及机制研究报道甚少[8-10]。因此，本研究旨在探讨刺蒺藜总皂苷对小鼠抑郁样行为的治疗作用及其作用机制，为今后临床应用奠定良好的理论基础，现报道如下。

1 材料与方法

1.1材料

1.1.1实验动物BALB/c小鼠110只，体质量(20±5) g，由河南科技大学动物中心提供，动物许可证号：20170108。

1.1.2药物与试剂刺蒺藜提取物：西安沃森生物科技有限公司，药品纯度90%，批号：20161018；葡萄糖注射液：开封制药(集团)有限公司，20 mL∶10 g，批号：国药准字H41022336；盐酸氟西汀片：常州四川制药有限公司，每片10 mg，批号：201608171；鼠5-HT ELISA KIT、鼠去甲肾上腺素(norepinephrin,NE)ELISA KIT、鼠脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)ELISA KIT，上海羽朵生物科技有限公司，批号：YX-020420M，有效期：201802。

1.1.3实验器材FA2204B分析天平(上海精科天美科学仪器有限公司)，FRESCO21离心机(上海巴玖实业有限公司)，大小鼠开场活动实验箱(成都泰盟软件有限公司)，Epoch酶标仪(美国，Moleculor Device公司)。

1.2实验方法

1.2.1行为绝望模型—悬尾实验[11-14]

1.2.1.1动物分组与给药BALB/c小鼠60只，随机分为空白组(生理盐水)、模型组、刺蒺藜低剂量组(170 mg·kg-1)、刺蒺藜中剂量组(340 mg·kg-1)、刺蒺藜高剂量组(680 mg·kg-1)、阳性对照组(氟西汀20 mg·kg-1)，每组10只小鼠。每天定时灌胃1次，给药体积按20 mL·kg-1，连续给药10 d，11 d开场实验，12 d悬尾实验。

1.2.1.2开场实验用开场实验评价小鼠的运动能力与焦虑程度，提前60 min将小鼠放置实验室中，运用大小鼠活动实验箱进行测试，记录小鼠在5 min内的运动距离与静止时间。每次放置小鼠前，先用70%的酒精擦拭开场装置。

1.2.1.3悬尾实验先将小鼠放置实验室60 min然后再开始实验，确保实验结果更精准。实验开始时用医用胶带将小鼠尾巴贴在铁架上，使小鼠悬挂于实验装置上，计时6 min停止，并记录小鼠后4 min的不动时间。

1.2.2不可预测性慢性温和应激模型实验[15-18]

1.2.2.1动物分组与给药BALB/c小鼠60只，随机分为空白组(生理盐水)、模型组、刺蒺藜低剂量组(170 mg·kg-1)、刺蒺藜中剂量组(340 mg·kg-1)、刺蒺藜高剂量组(680 mg·kg-1)、阳性对照组(氟西汀20 mg·kg-1)，每组10只。每天定时灌胃1次，给药体积按20 mL·kg-1,连续给药15 d，16 d进行强迫游泳实验，17 d摘眼球取血。

1.2.2.2动物模型除空白组小鼠外，每组小鼠进行15 d慢性应激刺激，刺激方式包括：①禁水24 h；②禁食24 h；③夹尾90 s；④笼子倾斜45°24 h；⑤空水瓶；⑥4 ℃冷水刺激5 min；⑦悬尾15 min。每天随机运用以上方式给予每组小鼠刺激。

1.2.2.3强迫游泳实验将小鼠提前放入实验室60 min，实验开始时，将小鼠放入水深12 cm，直径25 cm，水温(20±2) ℃的圆柱形玻璃容器中，记录小鼠在4 min内的不动时间。

1.2.3神经递质检测取小鼠的眼球血的上清液和小鼠脑匀浆，用ELISA试剂盒检测血清中5-HT、NE的含量、海马中BDNF的表达水平[19-20]。

1.2.3观察指标

1.2.3.1行为绝望模型—悬尾实验小鼠连续给药10 d后进行悬尾实验和开场实验。根据小鼠在4 min内不动时间的对比，判断刺蒺藜总皂苷对抑郁症的治疗效果；在开场实验中，根据小鼠在5 min内的运动距离和静止时间的比较，判断刺蒺藜总皂苷对抑郁症的治疗效果。

1.2.3.2不可预测性慢性温和应激模型实验小鼠连续给药15 d，除空白组小鼠外，每天给予小鼠不同的慢性应激刺激。然后进行强迫游泳实验，判断刺蒺藜总皂苷对抑郁症的治疗效果。16 d采血，取血后处死小鼠，取脑组织，制取脑匀浆并离心取上清液，用ELISA试剂盒检测小鼠眼球血中的5-HT、NE的水平，小鼠脑匀浆中BDNF的表达水平。

2 结果

2.1行为绝望模型—悬尾实验

2.1.1悬尾实验与模型组相比，刺蒺藜中剂量组、刺蒺藜高剂量组、阳性对照组小鼠悬尾的不动时间明显减少(P<0.05)。刺蒺藜低剂量组与空白组小鼠相比差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

2.1.2开场实验与空白组相比，刺蒺藜低剂量组、刺蒺藜中剂量组、刺蒺藜高剂量组、阳性对照组小鼠的运动距离显著增加(P<0.05)，静止时间显著减少(P<0.05)，见表1。

2.2不可预测性慢性温和应激模型实验

2.2.1强迫游泳实验与空白组小鼠相比，模型组小鼠的不动时间明显增加(P<0.05)，而刺蒺藜低剂量组、刺蒺藜中剂量组、刺蒺藜高剂量组、阳性对照组小鼠与模型组小鼠相比，不动时间明显减少(P<0.05)，见表1。

表1 刺蒺藜对悬尾实验开场实验和强迫游泳结果影响

注：①与空白组比较，P<0.05；②与模型组比较，P<0.05。

2.2.2刺蒺藜对小鼠5-HT、NE和BDNF的影响与空白组相比，模型组的5-HT的含量明显下降(P<0.05)，与模型组的5-HT相比，刺蒺藜中剂量组、刺蒺藜高剂量组的5-HT含量明显增加(P<0.05)。刺蒺藜低剂量组、氟西汀组与模型组差异无统计学意义(P>0.05)。与空白组相比，模型组的NE差异无统计学意义(P>0.05)。与模型组相比，刺蒺藜低剂量组NE明显下降(P<0.05);而与刺蒺藜中剂量组、刺蒺藜高剂量组、氟西汀组的差异无统计学意义(P>0.05)。与空白组相比，模型组BDNF明显上升(P<0.05)；与模型组相比，氟西汀组的BDNF明显下降(P<0.05)，而刺蒺藜低剂量组、刺蒺藜中剂量组、刺蒺藜高剂量组与模型组BDNF相比差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表4 刺蒺藜总皂苷对小鼠血清中5-HT、NE和脑中BDNF的影响

注：①与空白组比较，P<0.05；②与模型组组比较，P<0.05。5-HT:5-羟色胺；NE:去甲肾上腺素；BDNF:脑源性神经营养因子。

3 讨论

本研究通过两种模型来验证刺蒺藜总皂苷对小鼠的抗抑郁作用以及对神经递质的调节作用，在行为绝望模型—悬尾实验、不可预测性慢性温和应激模型实验中，刺蒺藜总皂苷可以对小鼠的抑郁行为有一定作用，可能是通过增加5-HT的含量来达到抗抑郁效果的。

行为绝望—悬尾模型，悬尾实验中，与空白组的小鼠相比刺蒺藜低、中、高药物组可以有效降低悬尾实验中小鼠的不动时间。并且刺蒺藜中剂量组(340 mg·kg-1)、刺蒺藜高剂量组(680 mg·kg-1)效果要好于刺蒺藜低剂量组(170 mg·kg-1)。开场实验中，与空白组的小鼠相比刺蒺藜低、中、高药物组可以有效提高小鼠的自主活动，显示药物的兴奋和抗焦虑作用，且由实验结果显示刺蒺藜总皂苷比阳性对照药作用要明显些。

不可预测性慢性温和应激模型，是1987年由Willner P等建立的。通过给予动物慢性温和的不可预知的刺激，导致动物悲观绝望，在强迫游泳中显示不动时间延长，出现抑郁样症状。在强迫游泳实验中，模型组与空白组相比，小鼠的不动时间明显增加。与模型组的小鼠对比，刺蒺藜低、中、高药物组可以有效降低实验中小鼠的不动时间，由此提示刺蒺藜总皂苷对小鼠有一定抗抑郁作用。且药物高剂量组与阳性药物作用相当，而刺蒺藜总皂苷低剂量和中剂量组稍优于阳性药物。通过检测5-HT、NE水平和小鼠脑匀浆中BDNF[8]的表达水平，结果显示模型组的5-HT含量要比空白组的低，而刺蒺藜药物组的小鼠5-HT的含量有所上升，所以刺蒺藜总皂苷的抗抑郁作用可能是通过增加5-HT的含量实现的。其中刺蒺藜总皂苷中剂量、高剂量的效果要优于低剂量，可能是浓度太低所致。与模型组相比，刺蒺藜低剂量组(170 mg·kg-1)的NE显著降低，刺蒺藜中剂量组(340 mg·kg-1)、刺蒺藜高剂量组(680 mg·kg-1)相比模型组，NE的含量有所上升，但缺乏统计学意义，低中高刺蒺藜组与模型组相比，BDNF含量也有所增加，但是也没有统计学意义，因此，本实验提示刺蒺藜总皂苷对小鼠的抗抑郁作用可能是通过增加5-HT的含量来发挥作用的。