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五味子醇甲对小鼠抑郁样行为的影响

2017-04-28许方敏薛瑞叶洪涛苏瑞斌张有志

中国药理学与毒理学杂志 2017年3期
关键词:五味子眼睑抗抑郁

许方敏,薛瑞,叶洪涛,苏瑞斌,张有志

(1.广西医科大学药学院,广西南宁530021;2.军事医学科学院毒物药物研究所,抗毒药物与毒理学国家重点实验室,北京100850)

五味子醇甲对小鼠抑郁样行为的影响

许方敏1,2,薛瑞2,叶洪涛2,苏瑞斌2,张有志2

(1.广西医科大学药学院,广西南宁530021;2.军事医学科学院毒物药物研究所,抗毒药物与毒理学国家重点实验室,北京100850)

目的研究中药五味子的木脂素类成分五味子醇甲(SCH)的抗抑郁作用及其机制。方法小鼠单次ig给予SCH 5,10和30 mg·kg-1后1 h,采用小鼠悬尾实验和强迫游泳实验评价其抗抑郁活性;采用自发活动实验评价其对中枢兴奋性的影响;采用利血平拮抗实验和育亨宾毒性实验评价其对中枢单胺神经功能的影响。结果在行为绝望模型中,与正常对照组相比,SCH 30 mg·kg-1可显著缩短小鼠悬尾和强迫游泳的不动时间(P<0.05);自发活动实验结果显示,SCH在受试剂量范围内对中枢神经系统无兴奋或抑制作用;在利血平拮抗实验中,与模型组相比,SCH 30 mg·kg-1可拮抗利血平(2.5 mg·kg-1,ip)引起的小鼠眼睑下垂和运动不能(P<0.05),对肛温下降无显著影响;在育亨宾毒性实验中,SCH各剂量对育亨宾阈致死剂量(30 mg·kg-1,sc)引起的小鼠死亡率无显著影响。结论SCH具有潜在的抗抑郁药理活性。

抑郁;五味子;五味子醇甲

抑郁症是一种以显著而持久的心境低落为主要特征的情感性精神障碍,属于中医郁证、情志病范畴。宁心安神类中药在中医临床中常配伍用于抑郁症治疗[1]。五味子为木兰科植物五味子(Schisandra chinensis)的成熟干燥果实,其味酸、甘,性温,具有补肾宁心、益气生津和收敛固涩的功效[2]。研究发现,五味子提取物具有显著的镇静催眠作用,其作用机制可能与提高脑内多巴胺(dopa⁃mine,DA)、γ-氨基丁酸的含量有关[3]。目前五味子抗抑郁作用研究尚不详实。文献报道,五味子复方与化学合成类抗抑郁药(氟西汀、米氮平和西酞普兰)联用的抗抑郁作用优于单用抗抑郁药[4-7],而五味子粗提物可显著缩短小鼠悬尾实验和强迫游泳实验的不动时间[8-9]。

目前,从五味子中已分离得到200多种化合物,主要成分组群为联苯环辛二烯木脂素类化合物,包括五味子甲素、乙素和丙素,五味子醇甲(schisan⁃drin,SCH),五味子酯甲、乙、丙、丁和戊等[10]。其中SCH的生物利用度最高,具有较好的水溶性,可通过血脑屏障[11],是五味子发挥中枢镇静催眠作用最主要的药理活性成分[12-15],但其是否具有抗抑郁作用未见报道。本研究采用行为药理学方法探讨SCH的抗抑郁作用及其机制。

1 材料与仪器

1.1 药品、试剂和仪器

SCH(中国食品药品检定研究院,批号:110857,纯度98%);盐酸度洛西汀(duloxetine,DLX)(上海万代制药有限公司)。育亨宾(yohim⁃bine)和利血平(reserpine)(美国Sigma公司)。小鼠自发活动图像运动解析仪(JLBehv-LAG-9)(上海吉量公司);TH-212智能数字测温仪(北京海创高科技有限公司)。

1.2 实验动物

雄性ICR小鼠,SPF级,体质量18~20 g〔斯贝福(北京)实验动物科技有限公司〕,动物合格证号:SCXK(京)2011-0004。实验前小鼠适应性饲养7 d,饲养温度22~24℃,湿度40%~70%,光照时间7∶00-19∶00。

1.3 小鼠自发活动实验

将小鼠按体质量均衡随机分为正常对照组、DLX(阳性药)对照组及SCH 5,10和30 mg·kg-1组,每组10只。各组分别单次ig给予DLX 20 mg·kg-1或SCH 5,10和30 mg·kg-1,正常对照组给予等体积蒸馏水。给药后1 h,将小鼠放入自发活动图像运动解析仪中,记录15 min内小鼠水平运动距离。

1.4 小鼠悬尾实验

小鼠分组及给药同1.3。给药1 h后,按Steru等[16]建立的方法,将胶带黏在小鼠尾部距尾尖2 cm处,用夹子夹住胶带,将小鼠倒悬固定于黑色悬尾箱中,头部距箱底约5 cm。立即开始观察6 min,记录后4 min内累计不动时间。以小鼠停止挣扎、呈基本静止的垂直悬吊状态为“不动”行为判定标准。

1.5 小鼠强迫游泳实验

小鼠分组与给药同1.3。给药后1 h,按Porsolt等[17]建立的方法,将小鼠轻放于高20 cm,直径12 cm,水深10 cm的圆柱形玻璃游泳缸中,水温24~26℃。立即开始观察6 min,记录后4 min内累计不动时间。以小鼠在水中停止挣扎、呈漂浮状态、仅有细小的肢体运动以保持头部浮在水面为“不动”行为判定标准。

1.6 利血平耗竭实验

小鼠按体质量随机分为正常对照组、模型组、DLX对照组及SCH 5,10和30 mg·kg-1组,每组10只。正常对照组和模型组小鼠ig给予蒸馏水,DLX对照组和SCH组分别ig给予DLX 20 mg·kg-1或SCH 5,10和30 mg·kg-1;给药后1 h,正常对照组ip给予生理盐水,其余各组均ip给予利血平2.5 mg·kg-1。根据文献[18-19],观察测定以下指标。

1.6.1 眼睑下垂程度观察

给予利血平后1 h,将小鼠放于支架上观察15 s,根据其眼睑下垂程度打分:眼睑完全睁开记为0分,1/4闭合记1分,1/2闭合记2分,3/4闭合记3分,完全闭合记4分。统计各组小鼠眼睑下垂平均得分。

1.6.2 肛温测定

将电子温度计探头插入小鼠肛门内2 cm处,平衡10 s,待温度计显示数值稳定后记录小鼠肛温。各组小鼠先后测温2次:分别为ig给予蒸馏水、DLX或SCH前(T0,℃)和ip给予利血平1 h后(T1,℃)。统计用药前后各组肛温下降值△T(△T=T0-T1,℃)。

1.6.3 运动不能测定

给予利血平后1 h,将小鼠放于直径7.5 cm的圆圈中央进行观察,以15 s内不走出圆圈记为“运动不能”。计数各组运动不能小鼠只数。

1.7 育亨宾毒性实验

小鼠分组与给药同1.3。给药后1 h,根据文献[20]方法,各组sc给予育亨宾30 mg·kg-1,观察记录24 h内各组小鼠死亡数。

1.8 统计学分析

实验结果数据采用GraphPad prism 5.0软件进行统计分析,计数资料数据(利血平拮抗实验的运动不能和育亨宾毒性实验的致死率)采用精确Fisher检验;其余计量资料数据以x±s表示,采用单因素方差分析,组间比较采用Dunnett t检验,以P<0.05认为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 SCH对小鼠自发活动的影响

与正常对照组相比,DLX对照组和SCH各剂量组小鼠水平运动距离无显著差异,提示DLX和SCH在受试剂量下不影响小鼠自发活动(表1)。

2.2 SCH对小鼠悬尾不动时间的影响

与正常对照组相比,DLX对照组(P<0.01)和SCH 30 mg·kg-1组(P<0.05)小鼠悬尾不动时间均显著缩短(表2)。

Tab.1 Effect of schisandrin(SCH)on movement dis⁃tance in locomotor activity test in mice

Tab.2 Effect of SCH on immobility time in tail suspen⁃sion test in mice

2.3 SCH对小鼠强迫游泳不动时间的影响

与正常对照组相比,DLX对照组(P<0.01)和SCH 30 mg·kg-1组(P<0.05)小鼠强迫游泳不动时间均显著缩短(表3)。

Tab.3 Effect of SCH on immobility time in forced swimming test in mice

2.4 SCH对小鼠利血平化行为的影响

实验结果(表4)示,ip给予利血平2.5 mg·kg-11 h后,与正常对照组相比,模型组小鼠出现眼睑下垂、体温下降及运动不能的行为反应,提示利血平化模型建立成功。与模型组相比,DLX对照组对利血平化引起的上述行为反应均有显著拮抗作用(P<0.01,P<0.05,P<0.01);SCH 30 mg·kg-1可显著减少小鼠眼睑下垂得分(P<0.05),显著缓解其运动不能(P<0.05),而SCH 5,10和30 mg·kg-1对利血平化引起的体温降低均无显著影响。

Tab.4 Effect of SCH on reserpine-induced eye ptosis,hypothermia and akinesia in mice

2.5 SCH对育亨宾毒性反应的影响

与正常对照组相比,DLX对照组小鼠死亡率显著增加(P<0.01),而SCH各剂量组小鼠死亡率无显著差异(表5)。

Tab.5 Effect of SCH on yohimbine-induced lethality in mice

3 讨论

五味子为常用的宁心安神中药,同时具有敛阴柔肝之功。SCH作为五味子的主要活性成分之一,其镇静催眠作用得到较多关注。研究发现,SCH可逆转对氯苯丙氨酸引起的动物睡眠时间缩短,并增加5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)含量[12];增加正常大鼠下丘脑和纹状体DA含量[21];提高记忆力及增强胆碱能神经系统功能[22];改善脂多糖诱导的炎症损伤[23-24];改善糖皮质激素诱导的神经损伤[25]。

迄今为止,仅2篇文献报道了五味子粗提物具有抗抑郁作用[4-5],尚缺乏对五味子抗抑郁化学物质基础的深入研究,有关五味子木脂素类单体成分的抗抑郁作用研究亦未见报道。本研究结果显示,在小鼠悬尾实验和强迫游泳实验2种行为绝望模型上,SCH可显著缩短小鼠悬尾和游泳的不动时间,提示SCH具有抗抑郁作用;自发活动实验结果显示,SCH在受试剂量范围内对小鼠自发活动无显著影响,提示其对中枢神经系统无兴奋或抑制作用,排除了行为绝望模型结果存在假阳性的可能。

抑郁症的病理生理机制复杂,至今尚未完全明晰,目前较为一致的观点认为,抑郁症的发生与脑内神经突触间隙5-HT,去甲肾上腺素(norepineph⁃rine,NE)和DA水平降低引起的单胺神经传导功能低下有关[26],现有一线抗抑郁药物也均以增强单胺神经系统功能为主要作用机制。本研究采用利血平拮抗实验和育亨宾毒性增强实验,初步探讨了SCH对单胺神经系统功能的影响。利血平作为一种囊泡再摄取抑制剂,可使单胺类神经递质滞留在囊泡外从而被单胺氧化酶降解,引起一系列行为和生理变化。经利血平处理的动物会出现上眼睑下垂、体温下降及运动不能的症状,能拮抗眼睑下垂的药物,可能具有增强5-HT神经功能的作用;能拮抗体温下降的药物,可能具有增强NE神经功能的作用;能拮抗运动不能的药物,可能具有增强中枢DA神经功能的作用[18-19]。本研究中,通过对利血平拮抗实验结果的分析发现,SCH对利血平诱发的眼睑下垂和运动不能有良好的改善作用,对体温下降无拮抗效应,表明SCH对5-HT和DA能神经系统具有增强作用,而对NE能神经系统无增强作用。育亨宾可选择性阻断NE神经元突触前膜α2受体,促进NE释放,具有增强NE能神经功能作用的抗抑郁药与育亨宾阈致死剂量(30 mg·kg-1)合用,可增强育亨宾的毒性反应[20]。本实验结果表明,SCH对育亨宾阈致死剂量的毒性反应无增强作用,进一步证实SCH对NE系统功能无增强作用。抗抑郁阳性药DLX是5-HT/NE双重重摄取抑制剂,本研究结果显示,DLX除对中枢5-HT和NE神经功能具有增强作用外,对DA神经系统亦有增强作用,与Kihara等[27]研究一致。该研究发现,虽然DLX对DA转运蛋白亲和力较低,但在整体动物水平可同时增加大鼠前额叶皮质5-HT,NE和DA的含量,并认为DLX能够升高DA含量并非通过阻断DA转运,而可能是通过阻断DA与NE转运体的结合而发挥作用的。

综上所述,本研究采用行为药理学方法发现,五味子的木脂素类单体SCH具有潜在的抗抑郁作用,其作用机制可能与增强5-HT和DA神经系统功能有关。

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Antidepressant-like effect of schisandrin in mice

XU Fang-min1,2,XUE Rui2,YE Hong-tao2,SU Rui-bin2,ZHANG You-zhi2
(1.Pharmaceutical College,Guangxi Medical University,Nanning 530021,China;2.State Key Laboratory of Toxicology and Medical Countermeasures,Institute of Pharmacology and Toxicology,Academy of Military Medical Sciences,Beijing 100850,China)

OBJECTIVETo explore the antidepressant effect and the underlying mechanisms of schisandrin(SCH),a component of the fruits of Schizandra chinesis.METHODSThe forced swimming test(FST)and tail suspension test(TST)in mice were used to evaluate the antidepressant activity of SCH(5,10,and 30 mg·kg-1)following single administration intragastrically,and the locomotor activity was investigated to exclude its neural excitatory effects.Effects of SCH on neural monoamine systems were studied in two pharmacological models,including reserpine induced monoamine depletion test and yohimbine toxicity potentiation test.RESULTSIn behavioral despair models,SCH(30 mg·kg-1)signif⁃icantly decreased the immobility time in the TST and FST(P<0.05)compared with normal control group. Results of the locomotor activity experiment showed that SCH had no excitatory or inhibitory actions on the central nervous system.In the reserpine reversal experiment,SCH(30 mg·kg-1)antagonized thepalpebral ptosis and akinesia symptoms caused by reserpine(2.5 mg·kg-1)treatment(P<0.05)compared with model group,but had little effect on the drop of the anal temperature.Moreover,SCH did not increase the lethality caused by subcutaneous injection of yohimbine(30 mg·kg-1)at the threshold lethal dosage.CONCLUSIONSCH exerts potential antidepressant-like effect in mice.

depression;Schisandra chinensis;schisandrin

SU Rui-bin,E-mail:ruibinsu@126.com,Tel:(010)66931607;ZHANG You-zhi,E-mail:bcczyz@ 163.com,Tel:(010)66874620

R964

:A

:1000-3002-(2017)03-0244-06

10.3867/j.issn.1000-3002.2017.03.007

Foundation item:The project supported by National Natural Science Foundation of China(81274117);and National Natural Science Foundation of China(81302761)

2016-12-09接受日期:2017-03-16)

(本文编辑:赵楠)

国家自然科学基金(81274117);国家自然科学基金(81302761)

许方敏,女,硕士研究生,主要从事精神药理学研究;苏瑞斌,男,研究员,主要从事新药评价及神经精神药理学研究;张有志,男,研究员,主要从事精神药理学研究。

苏瑞斌,E-mail:ruibinsu@126.com,Tel:(010)66931607;张有志,E-mail:bcczyz@163.com,Tel:(010)66874620

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