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编号:10505514
巴戟天水提物对大鼠低速率差式强化程序和小鼠强迫性游泳的影响
http://www.100md.com 《军事医学科学院院刊》 2000年第2期
     张中启 袁莉 罗质璞 杨明

    摘 要 目的:更深入和全面地评价巴戟天水提物的抗抑郁作用。方法:采用大鼠低速率差式强化程序(DRL 72 s)和小鼠强迫性游泳法。结果:在大鼠DRL 72 s模型上,巴戟天水提物50 mg/kg与抗抑郁剂地昔帕明5 mg/kg的作用一致,均显著增加大鼠DRL 72 s的强化数,减少反应数和降低效应比率。在小鼠强迫性游泳模型上,巴戟天水提物50 mg/kg与地昔帕明20 mg/kg和阿米替林20 mg/kg的作用类似,明显缩短小鼠的不动时间,巴戟天水提物25 mg/kg也具有缩短小鼠不动时间的趋势。同时,巴戟天水提物在有效缩短小鼠不动时间的剂量(25~50 mg/kg)时不影响小鼠自发活动性。结论:进一步表明巴戟天水提物具有抗抑郁作用。

    关键词:巴戟天水提物;地昔帕明;阿米替林;低速率差式强化;强迫性游泳
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    抑郁症是一种可影响所有年龄段的慢性疾病。目前,临床已拥有多种有效的抗抑郁剂,但是,仍约有1/3的患者治疗效果很不理想,且长期服用毒副作用明显。因此,寻找新型、安全的抗抑郁药物显然具有重要的临床意义。本实验室首次发现,茜草科(Rubiaceae)巴戟属植物巴戟天(Morinda officinalis How)的水提物在多种动物抑郁模型上显示了抗抑郁作用[1,2]。同时,小样本临床试验显示,有效率达62.5%,且不良反应极少。为了更深入和全面地评价巴戟天水提物的抗抑郁作用,本研究采用大鼠低速率差式强化72 s程序(differential-reinforcement-of-low-rate 72 s schedule,DRL 72 s )和微机化小鼠强迫性游泳法,以探索其对这两种抑郁模型的影响。

    1 材料和方法

    1.1 动物

    体重18~22 g的雄性昆明种小鼠和200~220 g的雄性Wistar大鼠,由本院实验动物中心提供。大鼠每天限制进食,以保持其体重在正常体重的85%左右,饮水不限。小鼠进食饮水均不限。室温20℃,日光灯照射时间8∶00~20∶00。
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    1.2 药物

    巴戟天水提物,由本所植化室提供;盐酸地昔帕明,白色粉剂,为美Sigma公司产品;盐酸阿米替林,白色粉剂,由本室提供。临用前用生理盐水(NS)配制,腹腔注射量:大鼠2 ml/kg,小鼠10 ml/kg。

    1.3 大鼠低速率差式强化程序法

    1.3.1 仪器 由4个大鼠操作性条件反射箱(美Med Associates 公司产品)组成,外联一信号控制器和微机。操作性条件反射箱体积为30 cm×22 cm×27 cm,两侧壁为不锈钢板,底部为不锈钢网栅,左侧壁距网栅10 cm处有一室灯。箱的右侧壁有两个刺激灯(左灯和右灯),离底部13 cm。两灯相距13 cm。灯下5 cm处各有一4.5 cm×2 cm的不锈钢水平杆(左杆和右杆),两杆相距8.5 cm,其间有一5 cm×5 cm×3.5 cm的外凸式窗,窗底部有一直径3 cm、深0.5 cm的食碗,窗的外部通过一管道与有机玻璃食盒(直径10 cm、深4.5 cm)相连,食丸由此掉入箱内的食碗,供大鼠食用。
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    1.3.2 操作方法 在低速率差式强化(DRL)程序控制下,每只大鼠按FR1-FT1-DRL 18 s-DRL 72 s顺序进行训练[3]

    动物禁食24 h后,按固定比率FR1程序进行训练,即压左杆一次,获得一次强化(食丸),每天训练18 min,连续训练1周。随后按固定比率FT1程序进行训练,即压左杆的间隔时间在60 s或以内,即可获得一次强化,如此交替,每天训练1 h,连续训练1周。接着动物转入DRL 18 s程序训练,即压左杆一次后,需间隔18 s或以上,再次压左杆才能获得一次强化(如在18 s以内压左杆不能获得强化),如此交替进行,每天训练1 h,连续训练3周。随后进入DRL 72 s训练程序,即压左杆一次后,需间隔72 s或以上,再次压左杆才能获得一次强化,如此交替进行,每天训练1 h,持续约3个月。大鼠操作达到以下稳定标准:(1)每天的强化数≥7次;(2)连续5 d的强化数的平均值的10%>标准误。一旦同时达到上述两项标准后,即可进行药物实验。每周二和周五测试前30 min达标大鼠分别腹腔注射受试药物,周四的结果作为对照。其测试指标包括:(1)强化数:压左杆时获得食丸数(获得一个食丸即获得一次强化);(2)反应数:压杆总数;(3)效应比率:反应数/强化数。
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    1.4 小鼠强迫性游泳

    1.4.1 仪器 小鼠游泳装置为一圆柱型玻璃缸,高20 cm,直径14 cm,水深10 cm,水温25℃;VIDEOMEX-V图像运动解析仪(美Columbus Instruments公司产品),由摄像机监视器、显示屏、主控机、微机及打印机五部分组成。

    1.4.2 操作方法[4]将小鼠放入游泳缸中,每缸一只,观察持续6 min,累计后4 min内的不动时间。“不动”是指小鼠在水中停止挣扎,或动物呈漂浮状态,仅有细小的肢体运动以保持头部浮在水面。为保持观察的客观性,每只动物的不动时间分别通过肉眼观察(观察者在不了解给药情况的条件下进行观察)记录和VIDEOMEX-V图像运动解析仪自动记录。测试药物于测试前15 min(巴戟天水提物)或30 min(地昔帕明和阿米替林)腹腔注射。

    1.5 小鼠自发活动性测试
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    腹腔注射巴戟天水提物或生理盐水15 min后,置小鼠于暗箱内,随后用VIDEOMEX-V图像运动解析仪自动检测小鼠的运动距离,运动时间和静止时间。检测时间为10 min。

    1.6 统计学处理

    数据以±s表示,显著性检验采用单因素方差分析。

    2 结果

    2.1 对大鼠低速率差式强化程序的影响

    表1结果表明,地昔帕明5 mg/kg显著增加大鼠强化数,减少反应数和效应比率,当剂量增至20 mg/kg时,反应数和效应比率均明显下降,与此同时,强化数也显著减少。巴戟天水提物与地昔帕明的作用类似,50 mg/kg也显著增加强化数,明显减少反应数和效应比率。剂量增至100 mg/kg时,强化数也显著下降,同时,反应数和效应比率也明显下降。
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    表1 巴戟天水提物和地昔帕明对大鼠DRL 72 s程序的影响

    组别

    剂量

    (mB/mg.kg-1)

    强化数

    反应数

    效应比率

    对照

    -

    15.4±4.1

    96.0±16.4
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    6.8±1.3

    地昔帕明

    2.5

    19.0±6.2

    96.0±22.8

    6.0±3.9

    5

    21.4±5.7*

    70.1±14.3*

    3.5±1.2*

    10

    19.2±3.4
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    65.4±9.5***

    3.5±0.6*

    20

    0.3±0.6***

    4.3±4.2***

    1.0±1.7***

    对照

    -

    13.9±4.0

    101.8±14.3

    8.5±2.6
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    水提物

    12.5

    17.8±3.0

    87.0±16.6

    5.1±1.7

    25

    17.4±5.8

    72.1±25.6*

    4.4±2.0*

    50

    18.4±4.3*

    69.0±21.3*
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    3.8±0.8***

    100

    4.2±3.5***

    38.5±61.8***

    5.3±7.5

    效应比率为反应数/强化数;药物于测试前30 min腹腔注射,测试持续1 h;

    ±s, n=6~10.* P<0.05,** P<0.01,*** P<0.001,与相应对照组比较2.2 对小鼠强迫性游泳的影响

    表2结果表明,肉眼观察值与微机记录值具有平行关系,其改变趋势完全一致。肉眼观察显示,地昔帕明和阿米替林在剂量为20 mg/kg时均使小鼠不动时间显著缩短。同样,巴戟天水提物50 mg/kg时也明显缩短不动时间,同时25 mg/kg时有缩短不动时间的趋势,但未达到统计学显著意义。
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    表2 巴戟天水提物对小鼠强迫性游泳的影响

    组别

    剂量(mB/mg.kg-1)

    不动时间(t/s)

    肉眼观察

    自动观察

    对照

    —

    104.9±51.1(30)

    120.8±46.0(28)

    地昔帕明
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    20

    72.1±38.5(21)*

    91.9±41.6(16)

    阿米替林

    20

    57.0±32.7(9)*

    88.5±36.3(12)

    水提物

    25

    103.7±42.3(14)

    93.6±59.5(12)
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    50

    46.9±43.8(13)*

    81.2±51.6(16)*

    100

    72.0±63.9(13)

    123.2±44.5(16)

    200

    127.6±66.1(7)

    114.8±52.7(8)

    括号内为动物数;药物于测试前15(巴戟天水提物)或30 min (地昔帕明和阿米替林)腹腔注射;
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    ±s,* P<0.05,与相应对照组比较2.3 对小鼠自发活动性的影响

    巴戟天水提物25~100 mg/kg对小鼠的行走距离,行走时间和静止时间均没有显著性的影响(表3)。

    表3 巴戟天水提物对小鼠自发活动性的影响

    剂量

    (mB/mg.kg-1)

    行走距离

    (l/cm)

    行走时间

    (t/s)

    静止时间
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    (t/s)

    —

    1 108±216

    450.3±55.8

    150.6±57.2

    25

    1 263±321

    416.9±63.2

    183.1±62.0

    50

    951±255

    432.7±48.6
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    167.3±81.3

    100

    1 193±197

    479.5±70.4

    120.5±75.9

    药物于测试前15 min腹腔注射。n=10

    3 讨论

    大鼠低速率差式强化72 s程序是80年代初由美国Seiden行为药理研究组建立的一种自动程序化抑郁模型[5]。随后的许多试验表明[6,7],仅抗抑郁剂在这种模型上显示特异性作用,即增加大鼠强化数。本研究结果也显示,抗焦虑剂丁螺环酮和抗精神病药氯丙嗪仅降低大鼠反应数,对强化数没有影响(数据未列出),而抗抑郁剂地昔帕明在降低反应数的同时,也增加强化数,表明此抑郁模型特异、可靠。本研究发现,巴戟天水提物显著增加大鼠低速率差式强化的强化数,减少其反应数,降低效应比率,表明此水提物具有抗抑郁作用。
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    强迫性游泳是一种经典的抑郁模型。肉眼观察和微机记录均一致观察到,巴戟天水提物能显著缩短小鼠的不动时间。这种缩短作用不可能是增加小鼠活动性所致,因为巴戟天水提物在有效缩短小鼠不动时间的剂量范围内,并不影响小鼠的自发活动性,这进一步表明巴戟天水提物具有抗抑郁作用。

    从表2可见,微机记录的不动时间较肉眼观察的偏高,这主要是因为小鼠在水中作上下窜动时,微机认为是一个点,误为不动行为,因此,微机观察并不客观。另外,抗抑郁剂地昔帕明和阿米替林仅显著增加肉眼观察的不动时间,而且,观察者是在不了解给药情况的条件下进行肉眼观察,表明肉眼观察方法更为客观和更为敏感。

    巴戟天水提物的抗抑郁作用机制目前还不太清楚。目前已知,巴戟天水提物的主要成分是低聚寡糖。它对5-HT1A受体具有选择性亲和作用,对5-HT2、D1,β受体则未显示有结合活性。同时,巴戟天寡糖对选择性5-HT能神经毒5,7-二羟色胺(5,7-DHT)损伤的中枢5-HT神经元具有明显的保护作用,因此,可以肯定,巴戟天水提物至少部分是通过5-HT递质系统而发挥其抗抑郁作用。
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    [作者简介]张中启(1963-),男,安徽安庆人,助理研究员,硕士。

    张中启(军事医学科学院毒物药物研究所,北京 100850)

    袁莉(军事医学科学院毒物药物研究所,北京 100850)

    罗质璞(军事医学科学院毒物药物研究所,北京 100850)

    杨明(军事医学科学院毒物药物研究所,北京 100850)

    参考文献

    [1]崔承彬,杨 明,姚志伟,等.中药巴戟天中抗抑郁活性成分的研究[J].中国中药杂志,1995,20(1):36.

    [2]蔡 兵,崔承彬,陈玉华,等.巴戟天中菊淀粉型低聚糖类单体成分对小鼠的抗抑郁作用[J].中国药理学与毒理学杂志,1996,10(2):109.
, http://www.100md.com
    [3]Jackson A,Koek W,Colpaert FC.Can the DRL 72 s schedule selectively reveal antidepressant drug activity?[J].Psychopharmacology,1995,117(2):154.

    [4]Porsolt RD,Bertin A,Jalfre M.Behavioural despair in mice:a primary screening test for antidepressants[J].Arch Int Pharmacodyn,1977,229(3):327.

    [5]O′Donnell JM,Seiden LS.Differential-reinforcement-of-low-rate 72-second schedule:selective effects of antidepressant drugs[J].J Pharmacol Exp Ther,1983,224(1):80.

    [6]O′Donnell JM.Effects of clenbuterol and prenalterol on performance during differential reinforcement of low response rate in the rat[J].J Pharmacol Exp Ther,1987,241(1):68.

    [7]Van Hest A,Van Drimmelen M,Olivier B.Flesinoxan shows antidepressant activity in a DRL 72-s screen[J].Psychopharmacology,1992,107(4):474., 百拇医药