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抑郁症是严重危害人类身心健康的常见病、多发病。随着社会竞争日益加剧,人们承受的生理、心理压力越来越大,抑郁症的发病率不断升高。此外,心脑血管病、癌症等严重疾病也常并发抑郁症。世界卫生组织预测2020年抑郁症将成为全球第二位医疗疾患。抑郁症流行性和危害性日益严重,因此,加强抑郁症发病机制和防治的研究,具有十分重要的意义。
淫羊藿为温肾壮阳常用中药,中医临床重用淫羊藿可治疗中风后的抑郁症。淫羊藿苷(Icariin)是淫羊藿黄酮类主要成分,具有多种生物活性如调节内分泌系统、改善失眠等作用。本课题组前期工作已发现淫羊藿提取物具有一定抗抑郁作用。本文的研究即以淫羊藿苷为研究对象,选用多种急性(如悬尾实验TST和强迫游泳实验FST)和慢性(如慢性温和刺激CMS)应激动物模型,在行为学评价淫羊藿苷抗抑郁作用的基础上,结合药理学、生物化学与分子生物学等研究方法和技术,以调控抑郁状态下动物下丘脑.垂体.肾上腺(HPA)轴功能为切入点,在抑郁动物模型上研究淫羊藿苷对神经内分泌系统功能的影响,并兼以分析在抑郁症发生发展过程中与神经内分泌系统密切相关的单胺类神经递质和神经免疫等系统功能的变化,探索其抗抑郁作用的靶点和调控机制。
本文通过行为学研究发现淫羊藿苷可显著缩短FST和TST KM小鼠游泳和悬尾不动时间,逆转CMS所致SD和Wistar大鼠蔗糖水摄入量降低,表明淫羊藿苷可改善动物抑郁行为。在动物行为模型上证实了淫羊藿苷具有抗抑郁作用。
本文发现应激动物中枢和外周促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)水平升高。FST显著增加大鼠下丘脑室旁核(PVN)CRF免疫阳性神经元细胞数量。CMS显著提高大鼠额叶皮层、海马和纹状体区域神经元细胞CRF和c-fos免疫阳性表达、及额叶皮层、海马和下丘脑CRF蛋白水平。表明FST和CMS可增加大鼠中枢CRF合成和分泌。另外,中枢仅在下丘脑观察到CRF mRNA水平显著升高的现象,提示下丘脑CRF合成和分泌的增加是FST和CMS引起大鼠中枢CRF高水平表达的主要途径,继而可引起额叶皮层、海马和纹状体等区域神经元细胞CRF和c-fos高表达。在CMS大鼠海马区可观察到环磷腺苷反应元件结合蛋白(CREB)转录调控信号的变化(即CREB磷酸化水平降低),但在下丘脑区CREB信号却无明显变化。与之不同的是大鼠在FST后1小时内下丘脑区CREB转录信号与CRF mRNA水平对应平行升高,表明急性应激可通过CREB信号激活动物下丘脑CRF基因转录以增加CRF合成,而长期慢性应激后海马CREB信号可能仅作为器质性损伤的标志,而不能反映特定基因(如CRF基因)转录活性。上述研究结果表明FST和CMS动物中枢CRF和HPA轴功能亢进。
在应激动物模型上发现CRF水平升高并伴随中枢单胺氧化酶(MAO)和神经递质及外周细胞因子等水平异常,证实了应激状态下动物CRF和HPA轴神经内分泌功能亢进与神经生化和免疫等系统功能异常密切相关。并首次在CMS大鼠模型上同时研究HPA轴和下丘脑-垂体-甲状腺(HPT)轴系统的功能变化。
本文发现淫羊藿苷能显著逆转应激所致大鼠中枢和外周CRF水平及血清皮质酮水平的升高,并可调节中枢特定区域CRF和c-fos神经元兴奋性,初步确定HPA轴关键调控因子CRF在介导淫羊藿苷抗抑郁行为作用上具有潜在的重要性。证实了淫羊藿苷具有抑制FST小鼠中枢MAO活性、提高中枢单胺类神经递质水平及降低CMS大鼠血清白细胞介素-1β(IL-1β),白细胞介素-2(IL-2),白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等水平的作用。表明淫羊藿苷可逆转抑郁状态下动物CRF、神经递质及细胞因子异常分泌。淫羊藿苷有可能通过改善抑郁状态下CRF和HPA轴神经内分泌系统功能以调节神经生化和免疫等系统功能。
为探讨淫羊藿苷抗抑郁作用机制,本文在CMS和FST大鼠上重点研究淫羊藿苷对中枢CRF及相关蛋白基因转录和蛋白表达的调控作用。发现淫羊藿苷显著降低FST和CMS大鼠下丘脑CRF蛋白和mRNA水平,表明淫羊藿苷可通过抑制应激动物下丘脑CRF合成以调控HPA轴功能而达到抗抑郁目的。进一步研究发现淫羊藿苷可抑制FST大鼠下丘脑CREB磷酸化,这可能是淫羊藿苷减少FST大鼠下丘脑CRF合成的途径之一.研究发现淫羊藿苷对FST大鼠下丘脑CREB磷酸化、CRF mRNA水平及CRF蛋白水平等调控作用,在时程上并不完全同步,提示淫羊藿苷对FST大鼠下丘脑CRF表达调控作用可能还存在其它调控水平和调控通路的机制。淫羊藿苷对CMS大鼠下丘脑CREB磷酸化无抑制作用,但对CMS引起海马糖皮质激素受体(GR)和5-羟色胺受体1A(5-HTR1A)mRNA水平的降低具有恢复性上调作用,表明淫羊藿苷调控CMS大鼠中枢CRF亢进可能与其修复慢性应激损伤的边缘-下丘脑-垂体-肾上腺(LHPA)应激通路功能有关。淫羊藿苷可逆转CMS引起大鼠额叶皮层和下丘脑CRF结合蛋白(CRFBP)水平的升高,该逆转作用很可能是继发于CRF的自适应调节。
本文首次发现淫羊藿苷调控CRF基因启动子转录活性是其调节HPA轴功能抗抑郁分子机制。淫羊藿苷可显著抑制福斯高林诱导脑神经瘤细胞Neuro-2A细胞CRF基因启动子活性和CRF mRNA水平的升高,表明淫羊藿苷具有抑制CRF基因转录的作用。
综上所述,本文研究发现淫羊藿苷可通过对中枢CRF和HPA轴多靶点和多途径的调控作用以改善抑郁状态下神经内分泌、神经生化和免疫等系统功能,具有抗抑郁作用。本文研究为寻找调控HPA轴CRF通路的抗抑郁药物提供佐证。从抗抑郁角度初步阐述温补肾阳类中药抗抑郁之合理性,为探索发现新的抗抑郁药物提供理论依据。本文研究所形成的研究思路和建立神经内分泌研究方法为探索研究抑郁症病机和揭示相关抗抑郁药物作用机制等具有一定的指导意义。