石皓月　鲁艺　李钰昕

[摘要] 失眠作为一种常见的疾患，给人们的正常工作和生活带来严重的不良影响，甚至会诱发或加重多种身体疾病。目前催眠镇静的药物以苯二氮卓类和巴比妥类为主，虽起效快，但均可引起不可避免的不良反应。大量研究表明中药治疗失眠具有无成瘾性、依赖性等特点。腹腔注射氯苯丙氨酸是目前常用的失眠造模方法，通过搜集、整理中药对PCPA诱导失眠模型大鼠影响的实验文献，从动物行为学改变及作用机制等方面进行阐述，以期为研究者更深入地研究中药治疗失眠的机制提供参考。

[关键词] 中药；氯苯丙氨酸；失眠；基础研究

[中图分类号] R285.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2018）04（b）-0033-04

Research progress of treatment with Chinese medicine for insomnia rats induced by PCPA

SHI Haoyue1 LU Yi2 LI Yuxin2 TIAN Fangze3

1.Graduate School， Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100029， China； 2.School of Preclinical Medicine， Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100029， China； 3.Institute of Basic Medicine， Xiyuan Hospital， China Academy of Chinese Medical Science， Beijing 100091， China

[Abstract] As a common disorder， insomnia often brings serious effects on people′s normal work and life， and even induces a variety of physical diseases. Although sedative-hypnotic drugs like benzodiazepine and barbiturate effect quickly， they can cause unavoidable side effects. Treatment of insomnia with Chinese medicine has characteristics of no addiction and dependence. PCPA is a universal drug used in insomnia model. This article collects and arranges the experimental literature documents about treatment with Chinese medicine for insomnia rats induced by PCPA， and discuss from animal behavior， and mechanism of action in order to provide reference for researchers.

[Key words] Chinese medicine； PCPA； Insomnia； Fundamental research

失眠是以频繁而持续的入睡困难和/或睡眠维持困难并导致睡眠感不满意为特征的睡眠障碍。随着当今社会节奏的加快，失眠人群也逐渐增多，在成人中，符合失眠症诊断标准者在10%～15%，且成慢性化病程，近半数严重失眠者症状可持续10年以上[1]。失眠不仅可以增加高血压、冠心病、脑梗死等心血管病风险[2]，还可以诱发抑郁等心理障碍性疾病严重损害患者的身心健康，影响患者的生活质量，对个人和社会构成沉重负担[3]。失眠归属中医“不寐”范畴，其病机与阴阳不和、营卫失调、脏腑失衡相关[4]，中药治疗具有无成瘾性、依赖性、不良反应等特点。随着现代医学发展需求，利用动物失眠模型阐述中药改善睡眠的机制，是证明其疗效的必然要求。腹腔注射氯苯丙氨酸（PCPA）对啮齿鼠进行睡眠剥夺是失眠作用机制中最常采用的模型，其可选择性地作用于色氨酸羟化酶，抑制酶活性，阻碍5-羟色胺（5-HT）合成，此方法操作简单易行，不需特殊仪器，且其与中医心肾不交型失眠病证相似[5]。现将近年中药对PCPA失眠模型大鼠的研究从动物行为学及相关作用机制加以综述。

1 中药对PCPA失眠模型大鼠行为学的干预

失眠患者由于长期睡眠质量下降，不仅日常生活受到影响，且常伴发健忘、乏力、头晕、甚至过度焦虑抑郁等认知、精神障碍症状[6]。在失眠动物模型上对该种现象进行探索，发现失眠会对认知功能造成损害，其中空间记忆功能损害最普遍[7]。因此，基础实验研究常常通过观察行为学活动探索失眠动物模型的认知和精神功能损害程度，反映失眠对动物行为学造成的影响和药物作用后动物行为学的改善情况。

PCPA造模后大鼠会出现质量增长较缓、反应迟钝、毛皮枯槁等外观改变[8]，理毛、举肢、走动等自主活动的次数改变[9]；昼夜节律消失，对外界的声、光等刺激异常敏感，兴奋性增高，攻击性增强等行为学异常表现[10]。中药治疗可在不同方面缓解PCPA造模后大鼠异常行为程度。百合地黄汤合酸枣仁汤治疗PCPA失眠大鼠后，毛色、进食与模型对照组相比均改善明显，体重增加也较模型对照组迅速[11]。服用柴胡加龙骨牡蛎汤的PCPA失眠大鼠则被发现易激惹、攻击性强的症状逐渐缓解，精神状态逐渐恢复，饮食进水及睡眠时间亦逐渐增加[12]。PCPA造模后大鼠一般采用戊巴比妥协同睡眠实验检测造模效果，同时观察大鼠睡眠潜伏期与睡眠持续时间改变情况。通常情况，PCPA可导致大鼠睡眠潜伏期延长，睡眠持续时间缩短。蛇床子是一味温肾壮阳的中药，其主要药理活性成分是香豆素类物质，研究发现，蛇床子香豆素类成分、异虎耳草素、佛手柑内酯可明显缩短PCPA大鼠入睡潜伏期，延长睡眠持续时间，对失眠大鼠具有显著催眠作用[13]。Morris水迷宫是1984年由英国生理学家Morris发明并被用于学习记忆脑机制研究，是用于啮齿类动物空间学习记忆的重要评估工具。众多实验应用Morris水迷宫评价PCPA失眠模型大鼠空間学习记忆能力的变化。刘旭[14]通过研究泻肝安神方（酸枣仁、刺五加、夏枯草）对睡眠剥夺大鼠的学习记忆行为及海马形态的影响，在空间探索实验中，与空白模型组相比，中药中剂量组、中药高剂量组穿越平台次数明显增多，中药低剂量组、西药组穿越平台次数无明显变化，提示睡眠剥夺大鼠空间记忆提取能力受损。中、高剂量泻肝安神方可提高睡眠剥夺大鼠空间记忆精度，而西药则对空间记忆的精确提取无明显改善作用，亦无证据支持西药损害空间记忆能力。黎发根等[15]在相关研究中发现和胃安神方灌胃后能使大鼠在Morris水迷宫训练实验中的潜伏期明显缩短，且与正常组比较均无明显差异，说明和胃安神方能通过改善大鼠睡眠而恢复其学习记忆能力。

由此可见，中药可能通过缩短入睡潜伏期，延长睡眠时间，提高睡眠质量，进而改善失眠大鼠外观和精神状态，促进饮食，同时提高其记忆认知功能，进一步降低失眠对行为学造成的影响。其相关作用机制研究目前主要集中在免疫功能、神经系统、内分泌系统上。

2 中药对PCPA失眠模型大鼠干预的作用机制

2.1 中药对免疫功能的干预

近年来研究发现，许多具有活性的细胞因子不仅在炎性反应、免疫应答中发挥生物学效应，同时与睡眠也密切相关。例如白细胞介素-1β（IL-1β）可以通过激活丝裂原活化蛋白激酶，降低5-HT的浓度，对焦虑抑郁的发生起到了重要作用，焦虑抑郁又会导致患者慢性失眠，因而慢性失眠，焦虑抑郁，炎症过度激活三者相互影响，关系密切。目前已被证实细胞因子IL-1、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、IL-6与睡眠觉醒的调控密切相关，是助眠因子；而另一些炎性因子，比如IL-1β、IL-4、IL-10可能会影响慢波睡眠，进而引起失眠。中药在调节睡眠的同时，机体内炎性因子浓度也在改变，中药调节睡眠的机制可能与炎症相关。在众多中药研究中，关于交泰丸研究最多，其主要治疗心肾不交型失眠，方取黄连苦寒，降心火，取肉桂辛热，暖水脏；如此寒热并用，水火既济。现代研究发现，交泰丸组可使大鼠IL-1、TNF-α的含量升高，与模型组比较有显著性差异，从而证明交泰丸“交通心肾”治疗失眠的作用与调节睡眠有关的细胞因子的含量有关[16]。龚梦鹃等[17]在研究交泰丸干预对大鼠失眠的作用机制中发现，交泰丸组明显升高失眠大鼠下丘脑、海马、前额叶皮质和血清中 IL-2、IL-6、脑源性神经营养因子（BDNF）水平。已有相关文献报道，BDNF和炎性密切相关，很多学者也把BDNF和机体过度炎性反应共同研究，发现慢性失眠伴焦虑抑郁患者中BDNF水平是下降的[18]，而BDNF是脑源性神经营养因子，又与神经等相关，这也为行为学的改变做出解释。研究进一步对交泰丸药物组成进行分析，发现原剂量单用黄连组IL-1、TNF-α含量升高，失眠改善，而原剂量单用肉桂组IL-1、TNF-α含量下降，失眠反加重，说明交泰丸通过大剂量寒凉药与小剂量辛温药配伍后，能有效调节炎性因子反馈与负反馈的动态平衡，从而发挥交通心肾、治疗失眠的作用[16]。

2.2 中药对神经递质系统的干预

睡眠是“睡眠-觉醒”循环的重要组成部分，现代神经生理学研究已明确睡眠与觉醒是中枢神经系统主要活动的结果。"睡眠-觉醒"循环由唤醒神经元和睡眠促进神经元两大系统控制。目前，已知的唤醒神经元系统由多个使用不同神经递质的神经元系统组成，包括去甲肾上腺素、多巴胺、5-HT等，而睡眠促进神经元全部以γ-氨基丁酸（GABA）作为神经递质，这些神经递质按功能分类，又可分为单胺类神经递质和氨基酸类神经递质，中药可以通过调节神经递质的释放，改善“睡眠-觉醒”循环，提高睡眠质量。

2.2.1 单胺类神经递质 脑内单胺类神经递质主要包括去甲肾上腺素（NE）、多巴胺（DA）、5-HT及其代谢产物，它们是大脑重要的神经传递物质。1969年Jouvet和Koella分别提出了5-HT致眠学，之后大量研究表明，作为脑内重要的单胺类神经递质5-HT在改善失眠症状上的作用不可替代[19]。5-HT有利于维持慢波睡眠，而慢波睡眠又有利于疲劳的恢复[20]。NE、DA则被认为与睡眠觉醒相关，睡眠觉醒可能与DA系统相关，而NE系统与觉醒的脑电维持相关[21]。多项研究采用PCPA方法造模，将单胺类神经递质作为观察指标，对治疗失眠的中药作用机制进行了探讨。在常用中药方面，酸枣仁的相关研究最多，其是《金匮要略》中酸枣仁汤的君药，具有养心益肝，安神的功效。近年研究发现，酸枣仁中多种活性成分可通过影响5-HT、NE、DA和谷氨酸等神经递质作用发挥镇静催眠、抗焦虑、抗抑郁等功效，且有希望利用酸枣仁治疗催眠镇静类西药依赖成瘾的病癥。高家荣等[22]利用PCPA模型大鼠研究酸枣仁-五味子“药对”提取物镇静催眠作用，发现中药组可明显提高下丘脑中5-HT含量，降低NE、DA含量，由此得出酸枣仁-五味子的作用机制可能与调节下丘脑内单胺类神经递质的含量有关。许贵军等[23]等对五加枣仁膏结合针灸治疗对失眠大鼠血液中单胺类神经递质影响进行了探讨，应用HPLC法检测，发现中药联合针灸治疗具有显著促眠优势，且可有效提高5-HT、5-HIAA含量，降低NE、DA含量，表明其可能通过调控单胺类神经递质调节睡眠，恢复睡眠周期，针药治疗失眠也可取得较好效果。李梦华[11]在运用酸枣仁汤联合百合地黄汤干预PCPA失眠模型大鼠时发现，其也可降低脑内NE含量降低，提高5-HT含量，改善睡眠。有学者对生、炒酸枣仁水煎剂镇静、安眠作用进行了比较，但未得到显著差异，可能酸枣仁催眠作用与其剂型无关。此外，中药琥珀、首乌藤、合欢皮、远志等药物均有通过调节单胺类神经递质发挥催眠安神功效的研究报道，说明单胺类神经递质的改变是中药改善睡眠的重要途径。

2.2.2 氨基酸类神经递质 失眠是一种神经兴奋/抑制功能失衡导致的临床疾病，GABA是脑内主要的抑制性氨基酸类递质，对神经元的活动及相互联系具有抑制性调控作用；谷氨酸（Glu）是脑内主要的兴奋性氨基酸类递质，对神经元具有兴奋性调控作用。在临床上可以看到抑郁症的病人常以失眠为主诉，而长期失眠的病人多伴有焦虑，抑郁等心理异常，这种心理异常往往加重了失眠状况。现研究表明，GABA能系统功能下降可以也可导致焦虑、抑郁等情感障碍的发生[24]。中药治疗可以恢复其动态平衡，从而缓解失眠症状，调节睡眠紊乱的问题。在关于交泰丸的研究中，发现其亦可增加模型大鼠大脑GABA含量及受体表达，作用靶点可能在GABARa1受体上，这也可能是该方发挥镇静催眠作用的机制之一[25]。在其它具有安神作用的方剂研究中也发现了对GABA/Glu代谢的影响。黎发根等[15]等人观察和胃安神方对失眠大鼠脑组织Glu、GABA含量的影响，灌胃6 d后，发现与模型组比较，和胃安神方组大鼠海马及下丘脑Glu含量显著下降，GABA含量显著升高。王丽等[26]探讨清心镇肝汤改善睡眠的机制，发现疏肝清热方可增加下丘脑GABA受体表达，发挥镇静催眠作用。这些发现不仅对中药缓解失眠的机制进行了研究，也为中药在临床和动物实验中对机体精神、饮食等行为学活动的改善作用提供了线索。

2.3 中药对内分泌系统的干预

现代研究显示，失眠患者通常伴有内分泌功能的异常，主要为下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）相关功能失调[27]，具体表现为促肾上腺素释放激素（CRH）和皮质醇的分泌明显增加。已经有研究证明皮质醇是通过调节CRH的分泌，从而影响睡眠，而CRH可引起肾上腺激素释放激素（ACTH）的分泌，进一步作用于肾上腺分泌皮质醇，导致皮质醇长期处于高值状态。在正常的睡眠周期当中，高浓度的皮质醇水平会降低睡眠效率，减少慢波睡眠，继而引发慢性失眠。中药缓解失眠的机理可能与调节HPA轴激素相关。许峰[28]在探讨“熟睡方”治疗失眠机制研究时，造模成功后，灌胃7 d，利用ELISA方法测定失眠大鼠下丘脑及血清CRH、ACTH、CORT含量，发现熟睡方组含量明显下降，提示该配方可能通过降低HPA轴相关激素水平达到缓解失眠的功效。除传统安神方剂、药物外，尚有学者从调和脾胃角度出发干预失眠问题，如韦祎等[29]观察附子理中汤对失眠大鼠的干预作用，将大鼠随机分为正常组，模型组，附子理中汤低剂量组、中剂量组和高剂量组，PCPA造模成功后，灌胃7 d，Elisa法检测下丘脑CRH、ACTH含量，发现与模型组相比，附子理中汤三个组与模型组比较，CRH、ACTH含量显著降低，5-HT显著升高，且与剂量相关，说明说明附子理中汤抑制HPA轴激活，降低应激反应性，可能是其治疗失眠的机制之一。

3 结语

睡眠是十分复杂的生理过程，与机体神经-内分泌-免疫网络系统等各个方面密切相关，其中任何机制发生紊乱，均可导致失眠的产生，严重者可进一步对行为学产生影响。目前国际上治疗失眠的西药主要有苯二氮卓类、巴比妥类及一些新型镇静催眠药物，其疗效确切，但均可引起依赖性和不良反应，且其引起的药物性睡眠与生理性睡眠有所不同，如苯二氮卓类药物，其对中枢的抑制作用与脑内递质GABA受体亚型GABAA受体密切相关，可缩短非快动眼睡眠（NR？鄄EMS）时长，对快动眼睡眠（REMS）影响较小，常见不良反应有头昏、嗜睡、乏力等“宿醉”现象，尤以长效类较明显；而巴比妥类药物的中枢抑制作用和苯二氮卓类药物类似，与激活GABAA受体相关，该类药物可缩短REMS，长期用药骤停后会引起REMS反跳延长，出现多梦，焦虑不安和失眠等症状，理想的镇静催眠药应能导致类似生理性睡眠。由于安神类中药作用多靶点、多途径且无依赖性和停药反跳的特点，被广泛应用于临床。综上所述，目前中药对PCPA失眠模型大鼠研究方向主要集中在行为学、免疫功能、神经系统、内分泌系统上，其延长睡眠时间的相关作用时相和集中趋势仍有待于进一步研究，这也将为中药提高睡眠质量的效果提供更有力的證据。

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（收稿日期：2017-12-10 本文编辑：李岳泽）