蔡婷婷，姚 俊，葛微微，湯雨婷，黃宏平，汪萌芽

(皖南醫(yī)學(xué)院 1.細(xì)胞電生理研究室;2.啟明星小組，蕪湖 安徽 241002 )

·基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)·

玉米素對抑郁模型和正常大鼠行為的差異性影響

蔡婷婷1,2，姚 俊1,2，葛微微1,2，湯雨婷1,2，黃宏平1，汪萌芽1

(皖南醫(yī)學(xué)院 1.細(xì)胞電生理研究室;2.啟明星小組，蕪湖 安徽 241002 )

目的：通過觀察玉米素對抑郁模型和正常大鼠行為影響，探討玉米素對慢性不可預(yù)見性應(yīng)激大鼠抑郁樣行為的改善作用。方法：取雄性SD大鼠隨機分為正常組(n=10)，模型組(n=23)，利用孤養(yǎng)+CUMS方法建立慢性不可預(yù)見性應(yīng)激大鼠抑郁癥模型，并再次分為正常+玉米素組(n=10)，模型+生理鹽水溶媒組(n=11)和模型+玉米素組(n=12)，正常+玉米素組和模型+玉米素組腹腔注射玉米素(10 mg/kg，qd)21 d，模型+生理鹽水溶媒組注射等容量生理鹽水溶劑。在造模和用藥期間進行大鼠體質(zhì)量檢測、曠場實驗和糖水消耗實驗。 結(jié)果：在造模期間，與正常組相比，模型組大鼠的體質(zhì)量下降(P<0.01),曠場實驗水平得分、垂直得分和總得分降低(均P<0.01)，糖水消耗比下降(P<0.05)。給藥期間，正常+玉米素組給藥前后的體質(zhì)量、曠場實驗、糖水消耗實驗結(jié)果均相似，而模型+玉米素組大鼠與用藥前、模型+生理鹽水溶媒組比較曠場實驗的垂直得分、水平得分、總得分均明顯增加(P<0.05),糖水消耗比均升高(P<0.05)。結(jié)論：玉米素對慢性不可預(yù)見性應(yīng)激大鼠的抑郁樣行為可能具有改善作用。

玉米素；抑郁癥；曠場實驗；糖水消耗實驗

抑郁癥是一種以抑郁心境為主要臨床表現(xiàn)，嚴(yán)重威脅人類身心健康的精神性疾病[1]。近年來，從天然植物和中藥方劑中尋找和研制理想的抗抑郁藥也愈來愈引起研究者的關(guān)注，如茶多酚[2]、葛根異黃酮[3]及玫瑰油[4]等，均被實驗證明有較好的抗抑郁效果。玉米素(zeatin)是從甜玉米灌漿期的籽粒中提取并結(jié)晶出的第一個天然細(xì)胞分裂素[5]，現(xiàn)已能人工合成。Choi等[6]通過研究證實了玉米素的抗氧化作用和能夠顯著改善東莨菪堿所致的失憶作用。然而，目前關(guān)于玉米素對抑郁癥的影響尚未見報道。本文擬建立抑郁癥大鼠模型[7]，通過觀察玉米素對抑郁模型和正常大鼠行為影響，初步探究玉米素對抑郁癥大鼠的抑郁樣行為是否有改善作用，為可能的臨床應(yīng)用提供實驗資料。

1 材料和方法

1.1 實驗動物 成年SD大鼠33只，體質(zhì)量180～220g,雄性，由南京青龍山動物繁殖中心提供，在22～25℃，相對濕度適宜的環(huán)境中飼養(yǎng)，自由飲食，適應(yīng)1周后進行實驗。

1.2 藥品及儀器 玉米素(由湖北盛天恒創(chuàng)公司提供，純度為99.9%)；1%葡萄糖溶液，生理鹽水。自制曠場(Open-field)箱；攝像機、電子秒表(PC261型)等。

1.3 實驗方法

1.3.1 孤養(yǎng)+慢性不可預(yù)見性應(yīng)激(chronic unpredictable mild stress，CUMS)建立抑郁癥模型 將SD大鼠隨機分為正常組(n=10)和模型組(n=23)，正常組大鼠不予任何刺激、正常飼養(yǎng)。模型組大鼠采用孤養(yǎng)+CUMS建立抑郁癥大鼠模型[7]，包括冰水游泳等7種刺激，刺激時間和形式每天隨機，保證相鄰兩天不重復(fù)刺激，為期3周，平均每種刺激3次。分別在適應(yīng)期,造模1.5周、造模3周進行造模期間的行為學(xué)評估和體質(zhì)量檢測。

1.3.2 實驗給藥 造模成功后，再次將動物分為正常+玉米素組(n=10)，模型+生理鹽水溶媒組(n=11)和模型+玉米素組(n=12)。用少量90%的乙醇溶液溶解玉米素后用生理鹽水配制成10 mg/kg的玉米素溶液，對照用的生理鹽水溶媒系在生理鹽水中加入與配制玉米素時等容量90%乙醇而成。正常+玉米素組、模型+玉米素組大鼠連續(xù)腹腔注射玉米素溶液(10 mg/kg，qd)21 d，模型+生理鹽水溶媒組連續(xù)腹腔注射生理鹽水溶媒21 d，給藥時間為上午9:00。分別在給藥1周、2周、3周時，各自在給藥30 min后進行給藥期間的行為學(xué)評估、糖水消耗實驗和體質(zhì)量檢測。

1.3.3 行為學(xué)評估方法

1.3.3.1 曠場試驗(open-field test) 測試日將被試大鼠置入50 cm×40 cm×30 cm自制曠場箱內(nèi)，且其底面由12塊相等的16 cm×16 cm正方形組成，以白線劃分，將動物放入正中央格后開始測定，每次測定3 min，采用攝像機記錄，通過錄像回放，采用單盲法記錄動物活動得分，以穿越底面正方形塊數(shù)為水平活動得分，直立次數(shù)為垂直活動得分，兩者相加為總得分。

1.3.3.2 糖水消耗實驗(sugar consumption test) 適應(yīng)期第4天給大鼠兩瓶1%葡萄糖水，自由飲；適應(yīng)期第5天同時給大鼠1%葡萄糖水和自來水，自由飲；第6天禁水24 h,然后給大鼠同時自由飲糖水和自來水2 h,觀察糖水消耗量和自來水消耗量，并將糖水消耗量除以總消耗量，乘以100%為糖水消耗百分比，作為適應(yīng)期檢測值。此后在造模期和給藥期各測試日重復(fù)檢測禁水24 h后同時自由飲糖水和自來水2 h的糖水消耗百分比。

1.3.3.3 體質(zhì)量監(jiān)測 實驗期間每日在處理或用藥前稱量動物的體質(zhì)量。

2 結(jié)果

2.1 造模期間模型組和正常組大鼠的行為學(xué)比較 造模期間大鼠的行為學(xué)檢測數(shù)據(jù)列于表1。其中對大鼠曠場實驗得分進行同組前后比較，結(jié)果表明模型組曠場實驗垂直得分、水平得分、總得分差異有統(tǒng)計學(xué)意義(配對t檢驗，均P<0.01)；與正常組相比，模型組大鼠的曠場實驗水平得分、垂直得分和總得分差異有統(tǒng)計學(xué)意義(兩組t檢驗，均P<0.01)。造模期間的大鼠糖水消耗實驗則顯示，正常大鼠的糖水消耗百分比逐漸升高，而模型組變化不大，造模3周時模型組明顯低于正常組(P<0.01)。結(jié)果提示造模成功。

檢測指標(biāo)適應(yīng)期造模1.5周造模3周正常組(n=10)體質(zhì)量/g223.30±15.06270.34±16.68328.45±24.17曠場垂直得分16.00±6.0422.20±6.2921.10±6.94曠場水平得分51.00±13.0562.10±13.6447.60±9.99曠場總得分67.00±18.7984.30±17.7868.70±16.21糖水消耗百分比/%0.42±0.310.57±0.260.78±0.09c模型組(n=23)體質(zhì)量/g213.65±21.33228.45±14.72f240.96±14.43f曠場垂直得分12.70±5.607.52±5.56bf7.35±4.38cf曠場水平得分43.13±14.6725.22±12.00cf20.52±9.23cf曠場總得分55.83±18.7932.74±16.20cf27.87±12.42cf糖水消耗百分比/%0.40±0.330.53±16.200.42±0.18f

與適應(yīng)期比bP<0.05，cP<0.01；與正常組比fP<0.01。

2.2 玉米素對大鼠曠場實驗得分的影響 給予玉米素后，對同組進行用藥前后比較，結(jié)果表明模型+玉米素組垂直得分、水平得分和總得分均明顯增加(配對t檢驗，圖1,均P<0.05);而且與模型+生理鹽水溶媒組比較，模型+玉米素組垂直得分、水平得分和總得分均有明顯增加(兩組t檢驗，圖1,均P<0.05)提示玉米素對模型大鼠的自主活動有改善作用。同時觀察的正常+玉米素組給藥前后無明顯變化(圖1)。

圖1 玉米素對大鼠曠場實驗垂直得分、水平得分和總得分的影響

2.3 玉米素對大鼠糖水消耗百分比的影響 給予玉米素后，對模型+玉米素組糖水消耗百分比進行前后配對t檢驗，結(jié)果顯示增加(圖2，P<0.01)；與模型+生理鹽水溶媒組相比，模型+玉米素組大鼠的糖水消耗百分比亦明顯提高(圖2，P<0.05)，提示玉米素對模型大鼠的糖水消耗有改善作用。同時觀察的正常+玉米素組大鼠在給藥前后糖水消耗百分比無明顯改變。

圖2 玉米素對各組大鼠糖水消耗百分比的影響

2.4 玉米素對大鼠體質(zhì)量的影響 造模期間，與正常組比較，模型大鼠的體質(zhì)量明顯下降(表1，P<0.01)。給玉米素后，模型+玉米素組與模型+生理鹽水溶媒組比較無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)，提示玉米素對模型大鼠體質(zhì)量無明顯影響。但模型+玉米素組和模型+生理鹽水溶媒組大鼠的體質(zhì)量仍然低于正常+玉米素組大鼠(圖3，P<0.01)。

圖3 玉米素對各組大鼠體質(zhì)量的影響

3 討論

慢性不可預(yù)見性應(yīng)激模型經(jīng)歷了多種慢性低強度刺激，其病因和發(fā)病機制更接近于人類抑郁癥[8-10]，能引起動物在曠場實驗中自主活動和探究能力下降，糖水消耗實驗中消耗糖水的量也會減少。為此，本實驗采用孤養(yǎng)+慢性不可預(yù)見性應(yīng)激(CUMS)的方法制備大鼠抑郁癥模型，并采用曠場實驗以評價實驗動物在新異環(huán)境中自主行為和探究能力，其中水平得分反映大鼠自主活動能力，垂直得分反映的是大鼠對外界事物的探究能力[11-12]；并結(jié)合糖水消耗比以反映大鼠的快感缺乏與否[13-14]。結(jié)果表明造模成功，模型大鼠的抑郁樣行為活動明確、可測。 本實驗表明，玉米素能增加抑郁模型大鼠的水平得分和垂直得分，說明玉米素對抑郁癥大鼠的自主活動和探究能力有改善作用；同時，玉米素能顯著提高抑郁模型大鼠的糖水消耗比，說明玉米素對抑郁模型大鼠的快感缺乏有緩解作用；另外，通過模型+玉米素組與模型+生理鹽水溶媒組進行比較，表明玉米素對抑郁癥模型大鼠的體質(zhì)量降低無明顯改善作用。同時，本實驗設(shè)置了正常大鼠給予玉米素的對照試驗，結(jié)果表明玉米素對正常大鼠的自主活動、探究能力以及糖水消耗比無明顯影響，也佐證了玉米素對模型大鼠抑郁樣行為的改善具有一定的特異性。

鑒于抑郁癥的發(fā)病機制本身的復(fù)雜性，推測玉米素抗抑郁作用的機制可能也比較復(fù)雜。已有抑郁和記憶障礙的相關(guān)性報道[15]，另有發(fā)現(xiàn)抑郁癥與慢性應(yīng)激關(guān)系密切，而且慢性應(yīng)激極易損傷海馬[16]，而記憶的形成可能與海馬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的神經(jīng)元有關(guān)。在抑郁狀態(tài)下，齒狀回神經(jīng)干細(xì)胞增殖出現(xiàn)抑制，新生神經(jīng)元數(shù)量下降，外在表現(xiàn)就是學(xué)習(xí)記憶能力下降，如果抑郁癥持續(xù)時間比較長，則會出現(xiàn)海馬萎縮[17]。本實驗只是初步探索了玉米素對慢性不可預(yù)見性應(yīng)激大鼠抑郁樣行為的影響，還未深入研究玉米素抗抑郁作用可能涉及的機制，抑郁癥與慢性應(yīng)激密切相關(guān)，玉米素抗抑郁機制可能與清除腦部自由基，改善海馬區(qū)神經(jīng)元生長有關(guān)[8-19]，對其作用機制均值得做更深一步的探討。

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Distinct effects of zeatin on behaviors in depression model and normal rats

CAI Tingting,YAO Jun,GE Weiwei,TANG Yuting,HUANG Hongping,WANG Mengya

Cell Electrophysiology Laboratory，Wannan Medical College,Wuhu 241002,China

Objective：To investigate the effects of zeatin on improving the depression-like behaviors in rats with chronic unpredictable stress.Methods: Healthy male SD rats were randomized into normal group(n=10) and model group(n=23).Depression model of rats with chronic unpredictable stress was developed by isolation feeding and chronic unpredictable mild stress(CUMS) technique.Then all rats were subgrouped into normal+zeatin(n=10),model+saline(n=11) and model+zeatin(n=12).Rats in normal+zeatin and model+zeatin groups were intraperitoneally administered with zeatin in dose of 10 mg/kg once a day for 21 days,and those in model+saline group were treated with equivalent volume of saline using the same method.Open-field test was performed,and sugar consumption and body weight of rats were measured over model development and administration of zeatin.Results: Decreased body weight,total scores as well as horizontal score and vertical score in the open-field test and sugar consumption ratio were observed in model rats during model development as compare with the normal group(P<0.01 orP<0.05).The body weight,scores in the open-field test and sugar consumption ratio before and after administration remained no significant difference in rats in normal+zeatin group during treatment,whereas significantly increased horizontal score,vertical score and total scores in the open-field test as well as sugar consumption ratio were seen in rats in model+zeatin group as compared with pre-treatment or rats in model+saline group (P<0.05).Conclusion: The findings indicate that zeatin may produce relieving effects on depression-like behaviors in model rats with chronic unpredictable stress.

zeatin；depression；open-field test；sugar consumption test

1002-0217(2017)04-0307-04

安徽省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃(AH201410368060)；皖南醫(yī)學(xué)院人文與管理學(xué)院大學(xué)生科研培育基金(RG201439)；國家自然科學(xué)基金(31271155)

2017-01-22

蔡婷婷(1992-)，女，2012級臨床醫(yī)學(xué)本科生， (電話)15755386054，(電子信箱)1471023994@qq.com； 汪萌芽，男，教授，博士，碩士生導(dǎo)師，(電子信箱)wangmy@wnmc.edu.cn，通信作者。

R 749.4

A

10.3969/j.issn.1002-0217.2017.04.001