方法文章

基于行为学与网络药理学的蒙药匝迪-5在大鼠抑郁模型中的分析

DOI：

10.3791/64832

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2023年2月24日

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1Faculty of Mongolian Medicine, Inner Mongolia Medical University, 2Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University

* These authors contributed equally

本文内容

摘要

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本实验方案描述了一种行为学测试验证及生物信息学预测传统蒙古药Zadi-5在抑郁症中治疗功效的方法。

摘要

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匝地-5 是一种传统蒙古药，广泛用于治疗抑郁症及烦躁症状。尽管既往临床研究已提示匝地-5 对抑郁症具有治疗作用，但该药物中活性药用成分的种类及其作用机制尚未完全阐明。 本研究采用网络药理学方法预测药物组成，并鉴定匝地-5 丸剂中的治疗活性成分。我们建立了慢性不可预知性轻度应激（CUMS）大鼠模型，并开展旷场实验（OFT）、Morris水迷宫（MWM）分析及蔗糖消耗实验（SCT），以探讨匝地-5 在抑郁症中的潜在治疗效果。本研究旨在验证匝地-5 对抑郁症的治疗作用，并预测其抗抑郁作用的关键通路。与未经治疗的CUMS模型组大鼠相比，氟西汀（阳性对照组）和匝地-5 组的垂直运动评分和水平运动评分（OFT）、SCT值以及穿越区域次数均显著升高（P < 0.05）。根据网络药理学分析结果，PI3K-AKT 通路在匝地-5 的抗抑郁效应中起关键作用。

引言

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抑郁症，也称为重度抑郁症（MDD），是一种严重的神经精神疾病，给社会带来了日益加重的医疗和经济负担。由于其相关的复杂性、发病率和死亡率，已有大量研究致力于寻找该疾病的治疗方法1,2。根据世界卫生组织的一项心理健康调查，目前全球约有3.5亿人正遭受抑郁症及其相关症状的困扰。预计到2030年，抑郁症将超过癌症和心血管疾病，成为全球疾病负担的首要原因。因此，抑郁症的预防和治疗将在不久的将来成为全球卫生的优先事项3。MDD的发病机制尚未完全阐明，但通常归因于以下因素：遗传易感性、下丘脑-垂体-肾上腺轴功能障碍、神经递质分泌减少、神经免疫失调引发的神经炎症、细胞凋亡以及细胞增殖减少4,5。

在这些因素中，神经免疫失调引发的神经炎症以及神经营养因子分泌的改变因其在抑郁症及许多其他精神疾病发生中的作用而受到特别关注6。过去十年中，学者们已证实海马体是神经再生功能的主要作用部位，并参与情绪和认知的调节。因此，海马神经元被视为正在研发的抗抑郁药物的新型治疗靶点7,....

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方案

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所有实验方案均经内蒙古医科大学动物实验伦理与护理委员会批准，并遵循美国国立卫生研究院关于动物护理和伦理的指南。8周龄雄性Sprague Dawley（SD）大鼠（体重200 g ± 20 g）被饲养在温度（22 °C ± 2 °C）和湿度（55% ± 15%）受控的环境中，光照/黑暗周期为12小时/12小时，适应1周。网络药理学分析的工作流程见图1。

大鼠行为学测试

  1. 建立CUMS大鼠模型
    1. 除对照组外，对所有大鼠施加以下刺激并结合单笼饲养28天：光照/黑暗周期颠倒24小时、禁食24小时、禁水24小时、水平高速摇晃15分钟（一次/秒）、夹尾2分钟、在冷水中（4 °C）游泳5分钟、45 °C热刺激以及潮湿垫料饲养24小时（表1）。将大鼠饲养在单独的笼子中。
      注意：避免相同类型的刺激连续多日重复使用。上述建立CUMS大鼠模型的程序已获得动物伦理委员会批准，并已有先前文献描述15。
  2. 药物配制
    1. 将Zadi-5药丸在研磨机中研碎，并用蒸馏水配制成1.16 g/mL的溶液。另用蒸馏水单独配制浓度为0.36 mg/mL的氟西汀溶液。
  3. 给药处理 ....

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结果

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动物行为学实验
CUMS诱导的大鼠抑郁模型中行为学实验结果
在CUMS刺激前，各检测组在开放旷场实验（OFT）评分、蔗糖消耗量及莫里斯水迷宫（MWM）分析方面均无显著差异。CUMS模型建立后，MOD组的竖直和水平评分均低于CON组（P < 0.05）。与MOD组相比，POS组和Zadi-5组的竖直和水平评分显著升高（P < 0.05）（图2A、B）。

在第0天，各测试组的蔗糖消耗量（%）无显著差异。在第28天，Zadi-5组和POS组的蔗糖消耗量（%）高于MOD组（图2C）。

与CON组相比，MOD组大鼠在MWM中找到平台的潜伏期显著延长（P < 0.01）。POS组的潜伏期明显低于MOD组。Zadi-5组大鼠的潜伏期低于MOD组，但差异无.......

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讨论

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抑郁症是一种以情绪低落、快感缺失和精力不足为特征的精神疾病。该疾病常伴有注意力分散、认知功能障碍、社交退缩、失眠、性功能障碍以及胃肠道疾病。18,19在抑郁症研究中，建立动物模型对于理解其病理机制及新药疗效至关重要。本研究通过第2节方案中所述的刺激方法，建立了CUMS诱导的大鼠抑郁模型。 表1 通过模拟来自社会、家庭和工作等方面的压力、攻击和挫败感来建立抑郁模型。刺激源的适当顺序及其强度的合理调整对于构建该抑郁模型至关重要。此外，每次进行敞箱实验（OFT）后，必须立即清洁实验箱，以避免前一只大鼠的痕迹影响后续大鼠的行为。慢性不可预知性温和应激（CUMS）结合隔离饲养能有效建立稳定可靠的大鼠抑郁模型20 模拟人类患者抑郁症状及生物化学征象的模型。该模型已被广泛用于探索抑郁症的病理生理机制，并评估处于研发阶段的抗抑郁药物21,22.......

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披露

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作者声明无利益冲突。

致谢

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我们感谢中国内蒙古医科大学蒙医药学院提供的仪器设备和实验室条件。本研究得到中国国家自然科学基金（81760762）和中国内蒙古自治区卫生健康委员会科学技术计划项目（202201300）的资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
Cytoscape 软件 版本 3.7.0
氟西汀礼来苏州制药有限公司J20160029
莫里斯水迷宫视频轨迹分析系统 太盟科技有限公司WMT-200
Sprague Dawley 大鼠中国北京生物技术有限公司 SCXK (京) 2016-0002
 视频追踪系统太盟科技有限公司ZH-ZFT
扎迪-5 号药丸中国内蒙古国际蒙医医院制剂中心M1301006

参考文献

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  1. Jiang, N., et al. The antidepressant-like effects of Shen Yuan in a chronic unpredictable mild stress rat model. Frontiers in Psychiatry. 12, 622204(2021).
  2. Yang, L. F., et al. The effects of psychological stress on depression.

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Zadi 5 PI3K AKT

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