红花注射液药渣中亚精胺有效部位提取物抗抑郁作用研究

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目录
缩略词中英文对照表 (Ⅰ)
中文摘要 (Ⅱ)
ABSTRACT (Ⅳ)
第一章引言 (1)
1.1中药药渣的研究现状 (1)
1.2 亚精胺类物质研究现状 (3)
1.2.1 亚精胺类物质分类 (3)
1.2.2 亚精胺类物质药理活性 (3)
1.3 抑郁症研究现状 (4)
1.3.1抑郁症动物模型 (4)
1.3.2抑郁症发病作用机制研究进展 (5)
1.3.3抗抑郁药物使用现状 (6)
1.4 立题背景和意义 (7)
1.5研究思路与内容 (7)
第二章亚精胺有效部位提取物抗抑郁作用研究 (9)
2.1实验材料 (9)
2.1.1实验动物 (9)
2.1.2药品试剂 (9)
2.1.3仪器 (9)
2.2实验方法 (10)
2.2.1 亚精胺有效部位提取物的制备 (10)
2.2.2 动物分组与给药 (10)
2.2.3 CUMS模型的建立 (10)
2.2.4糖水偏爱测试 (11)
2.2.5旷场测试 (11)
2.2.6强迫游泳测试 (11)
2.2.7 数据处理 (11)
2.3实验结果 (11)
2.3.1亚精胺有效部位提取物对大鼠体重的影响 (11)
2.3.2亚精胺有效部位提取物对糖水偏爱率的影响 (12)
2.3.3亚精胺有效部位提取物对大鼠旷场实验各指标的影响 (13)
2.3.4亚精胺有效部位提取物对大鼠强迫游泳不动时间的影响 (14)
2.4小结 (15)
2.5讨论分析 (15)
第三章亚精胺有效部位提取物抗抑郁作用机制研究 (17)
3.1亚精胺有效部位提取物对CUMS模型大鼠单胺类神经递质的影响 (17)
3.1.1 实验材料 (17)
3.1.2 实验方法 (18)
3.1.2.1 样本的收集与制备 (18)
3.1.2.2 对照品溶液和内标溶液的配制 (18)
3.1.2.3 色谱质谱条件 (19)
3.1.2.4 数据处理 (19)
3.1.3 实验结果 (19)
3.1.3.1 CSE对CUMS模型大鼠5-HT代谢途径的影响 (19)
3.1.3.2 CSE对CUMS模型大鼠NE代谢途径的影响 (20)
3.1.4 讨论与分析 (21)
3.2 亚精胺有效部位提取物对CUMS模型大鼠HPA轴激素的影响 (22)
3.2.1 实验材料 (22)
3.2.2 实验方法 (23)
3.2.3 实验结果 (23)
3.2.4 讨论分析 (24)
第四章亚精胺有效部位提取物对CUMS模型大鼠血清的影响 (25)
4.1实验材料 (25)
4.1.1 仪器 (25)
4.1.2 试剂 (25)
4.2 实验方法 (25)
4.3 实验结果 (25)
4.3.1 1H-NMR图谱处理 (25)
4.3.2代谢通路分析 (28)
4.4 讨论 (29)
第五章总结与展望 (31)
5.1研究总结 (31)
5.2展望和不足 (31)
参考文献 (33)
附录1:亚精胺有效部位提取物液相图谱 (40)
攻读学位期间取得的研究成果 (41)
致谢 (42)
个人情况及联系方式 (43)
承诺书 (44)
学位论文使用授权说明 (45)
Contents
English and chinese acronyms (Ⅰ)
Chinese abstract (Ⅱ)
ABSTRACT (Ⅳ)
Cheapter 1 Introduction (1)
1.1 Research status of Chinese medicine residues (1)
1.2 Research status of spermidine (3)
1.2.1 Classification of spermidine (3)
1.2.2 Pharmacological activity of spermidine (3)
1.3 Research status of depression (4)
1.3.1 Animal model of depression (4)
1.3.2 Mechanisms of depression (5)
1.3.3 Status of antidepressant (6)
1.4 Background and significance (7)
1.5 Research ideas and contents (7)
Cheapter 2 Study on antidepressant effects of CSE by CUMS rats (9)
2.1 Experimental materials (9)
2.1.1 Experimental animals (9)
2.1.2 Drugs and reagents (9)
2.1.3 Instruments (9)
2.2 Experimental methods (10)
2.2.1 Preparation of CSE (10)
2.2.2 Animals grouping and administration (10)
2.2.3 The establishment of CUMS model (10)
2.2.4 Sucrose preference test (11)
2.2.5 Open field test (11)
2.2.6 Force swimming test (11)
2.2.7 Statistical analysis (11)
2.3 Experimental results (11)
2.3.1 The effect of body weight on CUMS rats after CSE treat (11)
2.3.2 The effect of sucrose preference on CUMS rats after CSE treat (12)
2.3.3 The effect of open field test on CUMS rats after CSE treat (13)
2.3.4 The effect of immobility time in the FST on CUMS rats after CSE treat (14)
2.4 Conclusion (15)
2.5 Discussion and analysis (15)
Cheapter 3 Study on the antidepressant mechanisms of CSE (17)
3.1 The effect of CSE on monoamine neurotransmitter on CUMS rats (17)
3.1.1 Experimental materials (17)
3.1.2 Experimental methods (18)
3.1.2.1 Preparation of samples (18)
3.1.2.2 Preparation of reference solution and standard solution (18)
3.1.2.3 GS/MS conditions (19)
3.1.2.4 Data analysis (19)
3.1.3 Experimental results (19)
3.1.3.1 Effect of CSE on 5-HT metabonomic in CUMS rats (19)
3.1.3.2 Effect of CSE on NE metabonomic in CUMS rats (20)
3.1.4 Discussion and analysis (21)
3.2 The effect of CSE on HPA-axis in CUMS rats (22)
3.2.1 Experimental materials (22)
3.2.2 Experimental methods (23)
3.2.3 Experimental results (23)
3.2.4 Discussion and analysis (24)
Cheapter 4 Effect of CSE on serum of CUMS rats (25)
4.1 Experimental materials (25)
4.1.1 Instruments (25)
4.1.2 Reagents (25)
4.2 Experimental methods (25)
4.3 Experimental results (25)
4.3.1 1H-NMR spectrum processing (25)
4.3.2 Analysis metabolism pathways (28)
4.4 Discussion (29)
Cheapter 5 Conclusion and prospection (31)
5.1 Summary (31)
5.2 Prospection and dificiency (31)
References (33)
Appendix 1:Liquid phase spectrum of CSE (40)
Published paper (41)
Acknowledgements (42)
Resume (43)
Letter of commitment (44)
Dissertation use authorization statement (45)
缩略词中英文对照表
缩略词英文全称中文全称
CSE Coumaroylspermidine extract 亚精胺有效部位提取物CUMS Chronic Unpredictable Mild Stress 慢性温和不可预知应激FST Force swimming test 强迫游泳测试
5-HT 5-Hydroxytryptamine 五羟色胺
5-HIAA 5-Hydroxyindole-3-acetic acid 五羟吲哚乙酸ACTH Adrenocorticotropic Hormone 促肾上腺皮质激素CORT Corticosterone 皮质酮
CRH Corticotropin-Releasing Hormone 促肾上腺皮质激素释放激素DA Dopamine hydrochloride 多巴胺
ELISA Enzyme Linked Immunosorbent Assay 酶联免疫吸附剂测定HPA Hypothalamic–Pituitary–Adrenal 下丘脑-垂体-肾上腺NE Norepinephrine 去甲肾上腺素
Trp Tryptophan 色氨酸
Tyr Tyrosine 酪氨酸
中文摘要
红花注射液是临床上心血管疾病常用药物,药效明确,是山西省重点中医药品种。

由于红花注射液采用的是水提醇沉工艺,导致了生产上产生大量药渣。

前期我们从红花药渣中制备出了一类总亚精胺含量在50%以上的亚精胺有效部位提取物,并且在小鼠悬尾和小鼠强迫游泳实验中初步显示出了抗抑郁作用,但是该提取物确切的抗抑郁作用和作用机理仍是未知的。

因此,本课题进一步采用慢性温和不可预知应激(CUMS)大鼠抑郁模型评价亚精胺有效部位提取物的抗抑郁作用效果,并从单胺类神经递质调节和HPA轴功能调控、代谢组学等方面探讨亚精胺有效部位提取物的抗抑郁作用机制。

主要内容如下:
1、通过CUMS抑郁模型对亚精胺有效部位提取物进行抗抑郁作用研究,结果显示亚精胺有效部位提取物高、中剂量组(34.6 mg/kg、17.3 mg/kg)均能显著提高CUMS 抑郁样大鼠的糖水偏爱率(P < 0.01);亚精胺有效部位提取物中剂量组(17.3 mg/kg)能够显著增加旷场实验中穿越格数和直立次数(P < 0.05,P < 0.01),显著减少离开中央格时间(P < 0.05);亚精胺有效部位低提取物中剂量组(17.3 mg/kg)能够显著降低CUMS大鼠强迫游泳不动时间(P < 0.05)。

表明亚精胺有效部位提取物能够明显改善CUMS模型引起的抑郁样行为,说明其具有较明显的抗抑郁作用。

2、从单胺类神经递质和HPA轴两方面对亚精胺有效部位提取物的抗抑郁作用机制进行初步探讨。

运用超高效液相色谱-三重四极杆质谱方法(UHPLC-MS/MS)方法检测大鼠海马中单胺类神经递质含量的变化,结果表明亚精胺有效部位提取物高、中剂量组(34.6 mg/kg、17.3 mg/kg)可以显著增加5-HT和NE代谢途径的神经递质含量(P < 0.05,P < 0.01)。

运用酶联免疫印迹法(ELISA)测定了大鼠血清中HPA轴相关激素(ACTH、CRH、CORT)的含量变化,结果显示:亚精胺有效部位提取物高、中、低三个剂量组(34.6 mg/kg、17.3 mg/kg、8.65mg/kg)均可以显著逆转由于CUMS造模引起的激素含量异常的情况(P < 0.01)。

3、运用1H-NMR代谢组学研究亚精胺有效部位提取物对CUMS抑郁样大鼠血清代谢物的影响。

PCA和OPLS-DA统计结果表明模型组与空白组能够明显分开,说明CUMS造模是可信的。

进一步通过S-plot图结合P < 0.01筛选得到10个与抑郁症相关的差异代谢物:N-乙酰糖蛋白、异亮氨酸、乳酸、O-乙酰糖蛋白、丙氨酸、胆碱、谷氨酸、乙酸盐、氧化三甲胺和肌酸。

最后,对差异代谢物进行分析获得4
II
条与抑郁症相关通路,其中D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢通路可能是亚精胺有效部位提取物发挥抗抑郁作用的主要通路。

关键词:亚精胺有效部位提取物(CSE);抗抑郁;慢性温和不可预知应激(CUMS);HPA轴;单胺类神经递质;代谢组学
III
ABSTRACT
Safflower injection is a commonly used drug for cardiovascular diseases in clinical practice, with clear efficacy, and is a key Chinese medicine variety in Shanxi Province. A large amount of drug residues is yielded during the production process due to a water extraction and alcohol precipitation process. In the previous study, a coumaroylspermidine extract (CSE) was prepared with a total coumaroylspermidine content of more than 50% from safflower drug residues, and CSE showed antidepressant effect in tail suspension test and forced swimming test. However, the antidepressant effect and mechanisms of CSE is still unknown. Therefore, the antidepressant effect of CSE and its mechanisms were further investigated by chronic unpredictable mild stress (CUMS) rats. The main research contents are as follows:
1. The study on antidepressant effect of CSE was evaluated by CUMS depression model. The results showed that the high-dose and middle-dose groups of CSE (34.60 mg/kg, 17.30 mg/kg) significantly improved the sucrose preference of CUMS depression-like rats (P < 0.01); the middle-dose group (17.30 mg/kg) of CSE can increase significantly the crossing number and off grid time in the open field test (P< 0.05, P< 0.01), reduced significantly the off grid time (P < 0.05); the middle-dose group (8.65 mg/kg) of CSE can reduce significantly the immobility time of FST in CUMS rats (P < 0.05). The results show that CSE has a significant antidepressant effect with relieving the depression-like behavior.
2. The antidepressant mechanisms of CSE was analyzed by monoamine neurotransmitters and HPA axis. There was detected the changes of monoamine neurotransmitter on hippocampus by UHPLC-MS/MS, CSE high-dose and meddle-dose groups (34.6 mg/kg, 17.3 mg/kg) can increase significantly the content of 5-HT and NE metabolic pathways (P < 0.05, P < 0.01); It was detected the HPA-axis related hormones (ACTH, CRH, CORT)

by enzyme-linked immunoblotting (ELISA). The results show that CSE high-dose, middle-dose and low-dose groups (34.6 mg/kg, 17.3 mg/kg, 8.65 mg/kg) can reverse significantly the abnormal hormone content caused by CUMS modeling (P < 0.01).
3. The effect of CSE on serum metabolites in CUMS rats was studied by 1H-NMR metabolomics. PCA and OPLS-DA methods were used to find that the model group and the control group could be clearly separated, which indicates that the CUMS modeling is credible. Furthermore, 10 differential metabolites related to depression was acquired by S-plot combined with P < 0.01 screening: N-acetylglycoprotein, isoleucine, lactic acid, O-acetylglycoprotein, alanine, choline, glutamic acid, acetate, trimethylamine oxide and creatine. Finally, the differential metabolites were analyzed to obtain 4 depression-related pathways. Among them, the D-glutamine and D-glutamic acid metabolism pathways may be the main pathways for CSE to exert the antidepressant effects.
Keywords: Coumaroylspermidine extract (CSE); Antidepressant; Chronic unpredictable mild stress (CUMS); HPA axis; Monoamine neurotransmitter; Metabonomic
V
第一章引言
第一章引言
近年来,中医药处于高速发展期,随着国家对中医药的重视加强,中草药和中成药的需求不断增长,导致医院或者制药企业每天都会产生大量的中药药渣。

有关数据统计,中国每年的中药药渣产生量大约为3000万吨[1]。

中药药渣作为中药的副产品,是中药材经水或乙醇提取之后的残渣。

中药药渣一般作为固体废弃物处理,但中药药渣中含水量高且有一定的营养成分,容易出现腐败和细菌滋生等情况,往往会造成环境污染等问题。

早期中药药渣处理方式主要有:掩埋、露天存放和焚烧等等,其中以堆放为主[2]。

相关文献报道,中药药渣中残留有许多营养成分:粗蛋白、糖类、有机质等,可以针对目标成分对中药药渣采取不同的提取分离技术进行资源循环利用、变废为宝。

目前,针对中药药渣的循环利用主要有两种方式:高附加值利用和低附加值利用。

中药红花是菊科草本植物红花 (Carthamus tinctorius L.)的干燥管状花,在我国西北地区有大面积种植,资源丰富[3]。

红花可用来治疗痛经、产后瘀阻腹痛、血滞经闭、跌打损伤以及关节疼痛、冠心病等疾病,具有广泛的药理作用[4,5]。

红花注射液在生产过程中采用的主要是水提醇沉工艺,亚精胺类物质水溶性差,在水提工艺下未将其提取,说明其大部分仍存在于红花药渣中。

亚精胺类物质被报道具有很多活性,比如抗肿瘤、抗氧化、防止老年期痴呆等[6]。

本课题组前期从红花药渣中分离得到4种亚精胺类物质,并得到了其混合物即亚精胺有效部位提取物(亚精胺含量58.3%),并且采用小鼠强迫游泳测试和小鼠悬尾测试发现了亚精胺有效部位提取物能显著降低小鼠不动时间(P < 0.01),说明其具有较好的抗抑郁作用[7,8]。

但是亚精胺有效部位提取物的抗抑郁作用仍有待进一步研究。

因此,本实验采用经典的慢性温和不可预知应激模型(CUMS)探究亚精胺有效部位的抗抑郁作用及其机制。

在此,对中药药渣、亚精胺类物质和抑郁症做一综述。

1.1中药药渣利用的研究现状
近年来随着国家对中医药产业的大力扶持,大健康产业应运而生,生活水平的提高以及社会的迅速发展使得人们更加重视健康,对于中药、中成药等的需求更加急切,但中药药渣产量也在日益增加,目前国内每年中药药渣排放量可达3000万吨,其中以植物类中药药渣为主(87%)[9]。

中药药渣虽是经过特定的溶剂提取之后的剩
红花注射液药渣中亚精胺有效部位提取物抗抑郁作用研究
余物,但残渣内仍有许多活性成分和粗蛋白、粗纤维、糖类等营养物质,而这些成分为中药药渣的循环利用提供了基础。

目前关于中药药渣的综合利用处理方式主要有:发酵处理,作为食用菌培养基原料,用作饲料或者饲料添加剂,提取其他有效成分和水果、蔬菜种植肥料。

中药药渣在发酵中应用比较广泛,发酵产生乙醇是一种有效的中药药渣处理方式,张英等用藿香正气水药渣经稀硫酸预处理后添加纤维素酶和酵母膏等酵解生产乙醇[10],且在最佳提取条件下乙醇的质量浓度可达到16 g/L左右(发酵时间、发酵温度和接种量)。

王德馨等以中药药渣为原料采用常规细菌分离方法分离出两种微生物,用于制作微生物絮凝剂,结果发现中药药渣微生物絮凝剂对高岭土混悬液有较好的絮凝作用,可以降低成本、提高效率[11]、促进中药药渣循环利用。

廖湘萍等用灵芝药渣和白酒酒糟做原料,加入糖化剂和发酵剂生产食醋,既可以缩短发酵时间,又提高了原材料的利用率,同样得到的食醋口感、色泽均较好[12]。

从中药药渣中提取有效成分也是一种处理中药药渣的方式,生产金银花露只利用了金银花的挥发性成分,从药渣中还可以提取绿原酸等有效成分;用乙醇提取五味子药渣中的多糖,可用于提高人体的免疫力[13]。

上述研究表明,中药药渣中仍残留有许多有效成分,通过中药药渣制备的产物有相当的功效,可能是中药药渣中的有机物发生代谢降解所得,因此有效合理的利用中药药渣有重要的意义。

1O
HN N
O
OH OH
NH
O
2
OH
O HN N
O
OH OH
NH
O
OH
O
HN N
O
OH
NH
O
OH
OH
3
O
HN N
O
OH
NH
O
4
OH
OH
O
HN N
O
OH
NH
O
5
OH OH
图1.1 红花中的亚精胺类化合物(safflospermidine A (1)、safflospermidine B (2)、
N1,N5,N10-(Z)-tri-p-coumaroylspermidine (3)、N1,N5,N10-(E)-tri-p-coumaroylspermidine (4)、N1,N5-(Z)-N10-(E)-tri-p-coumaroylspermidine (5))
Fig1.1 Spermidine compounds from Carthamus tinctorius
第一章引言
有文献提出利用超临界CO2萃取法从红花中可以分离提取脂溶性物质(红花挥发油和红色素)[14]。

如图1.1所示是从红花中获得的5个亚精胺类化合物,其结构为:亚精胺H2N(CH2)3NH(CH2)4NH2中与N相连的三个H被香豆酰基所取代[15]。

文献报道亚精胺类化合物1, 3, 4, 5可以运用高速逆流色谱法从红花中分离得到[16]。

我们前期也从红花药材中获得亚精胺化合物1, 3, 4, 5。

1.2 亚精胺类物质研究现状
1.2.1 亚精胺类物质分类
亚精胺是存在于动植物体内的一种天然多胺(低分子脂肪族含氮化合物),结构式为H2N(CH2)3NH(CH2)4NH2,在包括DNA在内的各种细胞中起着至关重要的作用[17,18]。

文献报道,已发现的亚精胺类物质主要来自于红花、黑枸杞、华西龙头等植物中[19],主要分为两大类:环状和非环状结构,环状结构仅在华西龙头草中发现2种,在甘青青兰中发现4种[20,21]。

大多数研究是关于非环状亚精胺类物质,主要是与N连接的H被阿魏酰基、咖啡酰基和香豆酰基等取代基所取代形成双取代和三取代的亚精胺类衍生物[22-27]。

1.2.2 亚精胺类物质药理活性
亚精胺类物质主要来源于动植物体内,其中以植物来源居多,精胺类成分作为黑枸杞中的特色成分,有抗氧化、抗菌等药理活性。

亚精胺涉及多种生理过程,包括神经保护、细胞增殖、神经分化、免疫、学习和记忆[28-32]。

文献报道,亚精胺类物质具有抗炎、抗氧化等药理活性,可增强线粒体的呼吸功能,改善蛋白稳态和促进人体的活动,外部补充亚精胺有多种益处,可以通过袭击细胞保护性自噬来进行蛋白水解,从而去除细胞内积累的衰老和疾病引起的毒性碎片,起到对机体的保护作用[33-34,18]。

2009年,相关文献报道,红花中的N1,N5-(Z)-N10-(E)-tri-p-coumaroylspermidine 对动物的突触体5-HT有显著的抑制作用,即N1,N5-(Z)-N10-(E)-tri-p-coumaroylspermidine是一种新的5-HT再摄取抑制剂,可以通过调节5-HT再摄取从而起到神经保护的作用[15]。

2015年,课题组前期从红花中分离得到4个亚精胺化合物,并研究了他们对大鼠脑突触体[3H]-5-HT的抑制作用,发现4个化合物在浓度分别为25 μM时,均可以抑制大鼠脑突触体[3H]-5-HT再摄取(抑制率分别为50.89%、50.67%、42.50%)[35],说明不同构型的亚精胺类化合物与其抑制大鼠脑突触体之间有一定的关联。

2019年,本课题组从红花注射液药渣中得
红花注射液药渣中亚精胺有效部位提取物抗抑郁作用研究
到了4个亚精胺化合物的混合物即总亚精胺(亚精胺有效部位提取物),并采用行为绝望模型:小鼠强迫游泳实验(FST)和小鼠悬尾实验(TST)发现了亚精胺有效部位提取物(25 mg/kg、50 mg/kg)可以显著改善小鼠的行为绝望现象(检测指标-不动时间),说明其具有较好的抗抑郁作用[7]。

1.3 抑郁症研究现状
1.3.1抑郁症动物模型
在竞争激烈的社会现状下,人类所承受的压力越来越大,随之而来的是抑郁症患病率逐年增加,世界卫生组织提出:社会最沉重的负担是抑郁症[36],因此,科学家及相关研究人员转向了对抑郁症的研究,而选择合适的动物模型是尤为重要的。

人类抑郁症状态可以通过动物抑郁模型很好的表达,根据抑郁症发生原因将动物模型分为应激模型和药物诱导模型等,应激模型又分为:慢性温和不可预知应激(CUMS)、行为绝望和获得性无助等模型,药物诱导的有:利血平诱导模型和高剂量阿扑吗啡拮抗等等[37,38]。

慢性不可预知应激模型(CUMS)是研究开发抗抑郁药物的经典模型,通过模拟人类日常生活中遇到的各种压力作用于大鼠和小鼠导致抑郁。

1982年,提出该模型[39],之后经Willner等逐步发展形成了这种模型,为抑郁症的研究提供了更多的机会[40,41]。

CUMS模型主要是通过多种刺激因子连续长期作用而引起的抑郁症,这些刺激因子主要有两类:身体刺激(电击、禁食、禁水、冰水浴游泳、夹尾、高温刺激)、改变周围环境(昼夜颠倒、倾斜鼠笼、垫料潮湿、鼠笼摇晃),上述刺激在造模期间每天随机给予一种,造模时间一般为3-5周,结束后进行糖水偏爱测试和开场测试。

该模型与抑郁症非常相似,是目前广为认可的一种经典模型,其引起的一系列行为和神经系统的改变与抑郁症患者有高度的相似性,传统的抗抑郁药氟西汀可以改善这些症状[42-44]。

可见该模型有较强的可靠性,与人类抑郁症有较高的拟合度,可持续较长时间,使用抗抑郁药物之后会引起抑郁症状缓解,与临床治疗情形极为一致。

因此,CUMS模型常用于抗抑郁药物的筛选和抗抑郁药物的病理生理学作用机制的研究。

1.3.2抑郁症发病机制研究进展
目前关于抑郁症的病因和发病机制仍未明确,比较常见的阐释抑郁症发病机制的学说有单胺类神经递质和非单胺类神经递质[45,46]。

单胺类神经递质学说提出主要是关于5-HT、NE、DA的含量和功能发生变化而导致的抑郁症[47]。

非单胺类神经递
第一章引言
质主要包括5种:(1)下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴学说,患者在抑郁状态下的HPA 轴一般是紊乱状态;(2)脑源性神经营养因子(BDNF)学说,抑郁症病人的BDNF 含量一般是处于异常状态;(3)细胞分子机制学说,抑郁症患者的PLC-PKC及AC-PKA的信号传导可能是异常的,目前针对增强G蛋白偶联受体腺苷酸环化酶(AC)-c-AMP-PKA信号通路转导已有部分药物能发挥抗抑郁作用;(4)星形胶质细胞学说,大脑中的星形胶质细胞发生功能或者形态的改变可能会引起抑郁症;(5)神经生化学说,抑郁症患者的腺苷及其受体会发生相互作用,伴随着部分激素水平发生变化(雌激素、神经活性类固醇)[48-52]。

单胺类神经递质及其受体学说在抑郁症中占据着主导地位,对抗抑郁药物的发现及研究具有重要意义。

单胺类神经递质有:5-HT、NE、DA等儿茶酚胺类神经递质,5-HIAA、HVA等代谢产物,其中5-HT、NE、DA与抑郁症有着紧密的联系。

5-HT主要是调节精神情绪活动的作用,可以调节内分泌和神经活动、躯体运动和中枢调节;NE主要是保持清醒,调节学习记忆和情绪反应;DA在人类的认知中起着重要作用,与脑内奖赏反应有关。

临床上的抗抑郁药物大多是以5-HT和NE为研究对象所研制的。

目前,相关研究发现大脑突触间隙中的单胺类神经递质在短时间内的高低无法解释药物发挥作用比较长这一现象,说明其突触后膜上的受体也起到了重要的作用。

文献报道,抑郁症病人的5-HT系统出现紊乱,很有可能是因为5-羟色胺受体(5-HT1R、5-HT2R)受损所引起的[53]。

此外,诸如氨基酸类、神经肽类和乙酰胆碱类神经递质与抑郁症有着紧密的联系,比如氯胺酮是通过谷氨酸受体来发挥抗抑郁作用的,因此谷氨酸及其受体受到研究者的更多关注。

神经内分泌系统与抑郁症也有着不可分割的关系,研究显示,大约80%的抑郁症患者存在HPA轴紊乱的现象,表现为促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)过度分泌,引起皮质酮(CORT)分泌失常,导致大脑内的海马神经元受到损伤,丢失神经元细胞,神经树突发生萎缩,因而海马糖皮质激素受体减少,不能对HPA轴进行负反馈调节,使得抑郁症病人愈发严重[54]。

此外有研究指出:CUMS抑郁样模型大鼠也存在HPA轴紊乱现象[55]。

1.3.3抗抑郁药物使用现状
化药是目前应用最广泛的一线抗抑郁药物[56],根据抗抑郁作用机制的不同,主要分为7类:(1) 氟西汀、舍曲林等5-HT再摄取抑制剂;(2) 去甲肾上腺素(NE)再摄取抑制剂;(3) 文拉法辛、瑞伯西汀等NE和5-HT双重再摄取抑制剂;(4) 丙咪嗪、阿米替林等三环类药物;(5) 帕吉林等单胺氧化酶抑制类药物;(6) NE和特异性
红花注射液药渣中亚精胺有效部位提取物抗抑郁作用研究
5-HT抗抑郁;(7) 5-HT 受体阻滞剂帕吉林等[57]。

以及还有一些来源于天然产物的抗抑郁药物:路优泰、巴戟天寡糖、莉芙敏片、复方八维甲睾酮胶囊等[58]。

尽管这几类化药能够改善病人的精神状况。

但存在效率低、副作用大、靶点单一等问题,如一线药物常用的舍曲林等5-HT再摄取抑制剂虽比安慰剂有效,但对于临床抑郁症患者症状的应答率小于60%,未达到令人满意的效果[59]。

因此开发多靶点高效的抗抑郁药物仍然是抗抑郁药物研发的重点。

传统中医药在抗抑郁方面有着天然的优势,其整体性、辩证性和多组分的理论模式和作用特点在对抑郁疾病的治疗上显示出了独特的疗效,如目前已上市的中药复方有4种:疏肝解郁胶囊、金香疏肝片、舒眠胶囊和安乐胶囊。

疏肝解郁胶囊是国家食品药品管理局于2008年批准上市的治疗轻中度抑郁症的第一个中药复方,由刺五加和贯叶金丝桃组成的中药方剂。

药理实验发现疏肝解郁胶囊能够显著改善CUMS大鼠的抑郁样行为,其作用与氟西汀效果相当,抗抑郁作用机制可能是促进大鼠海马和皮层区的BDNF的表达,从而抑郁样大鼠损伤的海马区神经细胞发生修复与重生,发挥较好的抗抑郁作用。

金香疏肝片、舒肝胶囊和安乐胶囊均有疏肝解郁、安神宁心之功效[60-63]。

此外,山西大学中医药现代研究中心主导开发的柴归颗粒在改善CUMS大鼠抑郁样行为的同时,有着胃肠功能改善、增强学习记忆能力、复燃率小等特点[64,58],且该复方中药已获批临床研究证书,临床研究正在进行中。

1.4 立题背景和意义
抑郁症是一种精神类疾病,以显著、持久的心境低落而著称,是现代社会中常见的情绪障碍之一。

据统计,约有1%的人口在其一生中至少会遭受一次抑郁症[65]。

目前关于对抑郁症的研究虽然已经进行到了分子机制层面,但是其发病机理仍未完全阐述清楚。

据世界卫生组织(World Health Organization, WHO) 预测,抑郁症每年的增加率为113%,预计到2030年抑郁症将会成为慢性疾病的最大病因[66-67]。

近年来,科学家和研究者们将眼光聚焦到了天然药物,旨在发现效果显著的抗抑郁药物,为抑郁症患者减少痛苦。

亚精胺有效部位提取物是本课题组前期从红花注射液药渣中制备得到的一种提取物(总亚精胺含量约58%),前期在小试实验中采用小鼠悬尾和强迫游泳实验发现该提取物有较好的抗抑郁作用。

然而该提取物的作用效果及其如何发挥抗抑郁作用仍需进一步研究。

因此,本研究运用经典的慢性温和不可预知应激(CUMS)模型来
第一章引言
评价该提取物的抗抑郁效果,并从抑郁症单胺类神经递质调节和HPA轴调控两方面探究其可能的作用机制。

此外,结合血清代谢组学试图阐释亚精胺有效部位提取物改善抑郁样行为的作用特点,为红花注射液药渣的科学利用提供依据。

1.5研究思路与内容
前期通过查阅文献发现亚精胺在神经保护、阿尔兹海默症、免疫和炎症、细胞作用等各种方面有着很重要的作用。

然而对于抗抑郁这方面的研究几乎没有,加上我们前期的细胞实验结果发现亚精胺化合物对大鼠脑突触体[3H]-5-HT有显著的抑制作用,提出了亚精胺有效部位提取物是否有抗抑郁作用的假设,因此展开对亚精胺有效部位提取物的抗抑郁作用研究。

首先采用经典的CUMS大鼠抑郁模型评价亚精胺有效部位提取物的抗抑郁作用。

其次通过“HPA轴”和“单胺类神经递质”两个经典假说展开对亚精胺有效部位提取物的抗抑郁作用机制研究。

最后通过1H-NMR代谢组学方法从整体上分析了亚精胺有效部位提取物对CUMS抑郁样大鼠血清的影响,试图完整的阐述亚精胺有效部位提取物的抗抑郁作用。

以下是本课题技术流程图:。

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