玉米素对抑郁模型和正常大鼠行为的差异性影响

蔡婷婷，姚 俊，葛微微，汤雨婷，黄宏平，汪萌芽

(皖南医学院 1.细胞电生理研究室;2.启明星小组，芜湖 安徽 241002 )

·基础医学·

玉米素对抑郁模型和正常大鼠行为的差异性影响

蔡婷婷1,2，姚 俊1,2，葛微微1,2，汤雨婷1,2，黄宏平1，汪萌芽1

(皖南医学院 1.细胞电生理研究室;2.启明星小组，芜湖 安徽 241002 )

目的：通过观察玉米素对抑郁模型和正常大鼠行为影响，探讨玉米素对慢性不可预见性应激大鼠抑郁样行为的改善作用。方法：取雄性SD大鼠随机分为正常组(n=10)，模型组(n=23)，利用孤养+CUMS方法建立慢性不可预见性应激大鼠抑郁症模型，并再次分为正常+玉米素组(n=10)，模型+生理盐水溶媒组(n=11)和模型+玉米素组(n=12)，正常+玉米素组和模型+玉米素组腹腔注射玉米素(10 mg/kg，qd)21 d，模型+生理盐水溶媒组注射等容量生理盐水溶剂。在造模和用药期间进行大鼠体质量检测、旷场实验和糖水消耗实验。 结果：在造模期间，与正常组相比，模型组大鼠的体质量下降(P<0.01),旷场实验水平得分、垂直得分和总得分降低(均P<0.01)，糖水消耗比下降(P<0.05)。给药期间，正常+玉米素组给药前后的体质量、旷场实验、糖水消耗实验结果均相似，而模型+玉米素组大鼠与用药前、模型+生理盐水溶媒组比较旷场实验的垂直得分、水平得分、总得分均明显增加(P<0.05),糖水消耗比均升高(P<0.05)。结论：玉米素对慢性不可预见性应激大鼠的抑郁样行为可能具有改善作用。

玉米素；抑郁症；旷场实验；糖水消耗实验

抑郁症是一种以抑郁心境为主要临床表现，严重威胁人类身心健康的精神性疾病[1]。近年来，从天然植物和中药方剂中寻找和研制理想的抗抑郁药也愈来愈引起研究者的关注，如茶多酚[2]、葛根异黄酮[3]及玫瑰油[4]等，均被实验证明有较好的抗抑郁效果。玉米素(zeatin)是从甜玉米灌浆期的籽粒中提取并结晶出的第一个天然细胞分裂素[5]，现已能人工合成。Choi等[6]通过研究证实了玉米素的抗氧化作用和能够显著改善东莨菪碱所致的失忆作用。然而，目前关于玉米素对抑郁症的影响尚未见报道。本文拟建立抑郁症大鼠模型[7]，通过观察玉米素对抑郁模型和正常大鼠行为影响，初步探究玉米素对抑郁症大鼠的抑郁样行为是否有改善作用，为可能的临床应用提供实验资料。

1 材料和方法

1.1 实验动物 成年SD大鼠33只，体质量180～220g,雄性，由南京青龙山动物繁殖中心提供，在22～25℃，相对湿度适宜的环境中饲养，自由饮食，适应1周后进行实验。

1.2 药品及仪器 玉米素(由湖北盛天恒创公司提供，纯度为99.9%)；1%葡萄糖溶液，生理盐水。自制旷场(Open-field)箱；摄像机、电子秒表(PC261型)等。

1.3 实验方法

1.3.1 孤养+慢性不可预见性应激(chronic unpredictable mild stress，CUMS)建立抑郁症模型 将SD大鼠随机分为正常组(n=10)和模型组(n=23)，正常组大鼠不予任何刺激、正常饲养。模型组大鼠采用孤养+CUMS建立抑郁症大鼠模型[7]，包括冰水游泳等7种刺激，刺激时间和形式每天随机，保证相邻两天不重复刺激，为期3周，平均每种刺激3次。分别在适应期,造模1.5周、造模3周进行造模期间的行为学评估和体质量检测。

1.3.2 实验给药 造模成功后，再次将动物分为正常+玉米素组(n=10)，模型+生理盐水溶媒组(n=11)和模型+玉米素组(n=12)。用少量90%的乙醇溶液溶解玉米素后用生理盐水配制成10 mg/kg的玉米素溶液，对照用的生理盐水溶媒系在生理盐水中加入与配制玉米素时等容量90%乙醇而成。正常+玉米素组、模型+玉米素组大鼠连续腹腔注射玉米素溶液(10 mg/kg，qd)21 d，模型+生理盐水溶媒组连续腹腔注射生理盐水溶媒21 d，给药时间为上午9:00。分别在给药1周、2周、3周时，各自在给药30 min后进行给药期间的行为学评估、糖水消耗实验和体质量检测。

1.3.3 行为学评估方法

1.3.3.1 旷场试验(open-field test) 测试日将被试大鼠置入50 cm×40 cm×30 cm自制旷场箱内，且其底面由12块相等的16 cm×16 cm正方形组成，以白线划分，将动物放入正中央格后开始测定，每次测定3 min，采用摄像机记录，通过录像回放，采用单盲法记录动物活动得分，以穿越底面正方形块数为水平活动得分，直立次数为垂直活动得分，两者相加为总得分。

1.3.3.2 糖水消耗实验(sugar consumption test) 适应期第4天给大鼠两瓶1%葡萄糖水，自由饮；适应期第5天同时给大鼠1%葡萄糖水和自来水，自由饮；第6天禁水24 h,然后给大鼠同时自由饮糖水和自来水2 h,观察糖水消耗量和自来水消耗量，并将糖水消耗量除以总消耗量，乘以100%为糖水消耗百分比，作为适应期检测值。此后在造模期和给药期各测试日重复检测禁水24 h后同时自由饮糖水和自来水2 h的糖水消耗百分比。

1.3.3.3 体质量监测 实验期间每日在处理或用药前称量动物的体质量。

2 结果

2.1 造模期间模型组和正常组大鼠的行为学比较 造模期间大鼠的行为学检测数据列于表1。其中对大鼠旷场实验得分进行同组前后比较，结果表明模型组旷场实验垂直得分、水平得分、总得分差异有统计学意义(配对t检验，均P<0.01)；与正常组相比，模型组大鼠的旷场实验水平得分、垂直得分和总得分差异有统计学意义(两组t检验，均P<0.01)。造模期间的大鼠糖水消耗实验则显示，正常大鼠的糖水消耗百分比逐渐升高，而模型组变化不大，造模3周时模型组明显低于正常组(P<0.01)。结果提示造模成功。

检测指标适应期造模1.5周造模3周正常组(n=10)体质量/g223.30±15.06270.34±16.68328.45±24.17旷场垂直得分16.00±6.0422.20±6.2921.10±6.94旷场水平得分51.00±13.0562.10±13.6447.60±9.99旷场总得分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模型组(n=23)体质量/g213.65±21.33228.45±14.72f240.96±14.43f旷场垂直得分12.70±5.607.52±5.56bf7.35±4.38cf旷场水平得分43.13±14.6725.22±12.00cf20.52±9.23cf旷场总得分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

与适应期比bP<0.05，cP<0.01；与正常组比fP<0.01。

2.2 玉米素对大鼠旷场实验得分的影响 给予玉米素后，对同组进行用药前后比较，结果表明模型+玉米素组垂直得分、水平得分和总得分均明显增加(配对t检验，图1,均P<0.05);而且与模型+生理盐水溶媒组比较，模型+玉米素组垂直得分、水平得分和总得分均有明显增加(两组t检验，图1,均P<0.05)提示玉米素对模型大鼠的自主活动有改善作用。同时观察的正常+玉米素组给药前后无明显变化(图1)。

图1 玉米素对大鼠旷场实验垂直得分、水平得分和总得分的影响

2.3 玉米素对大鼠糖水消耗百分比的影响 给予玉米素后，对模型+玉米素组糖水消耗百分比进行前后配对t检验，结果显示增加(图2，P<0.01)；与模型+生理盐水溶媒组相比，模型+玉米素组大鼠的糖水消耗百分比亦明显提高(图2，P<0.05)，提示玉米素对模型大鼠的糖水消耗有改善作用。同时观察的正常+玉米素组大鼠在给药前后糖水消耗百分比无明显改变。

图2 玉米素对各组大鼠糖水消耗百分比的影响

2.4 玉米素对大鼠体质量的影响 造模期间，与正常组比较，模型大鼠的体质量明显下降(表1，P<0.01)。给玉米素后，模型+玉米素组与模型+生理盐水溶媒组比较无统计学差异(P>0.05)，提示玉米素对模型大鼠体质量无明显影响。但模型+玉米素组和模型+生理盐水溶媒组大鼠的体质量仍然低于正常+玉米素组大鼠(图3，P<0.01)。

图3 玉米素对各组大鼠体质量的影响

3 讨论

慢性不可预见性应激模型经历了多种慢性低强度刺激，其病因和发病机制更接近于人类抑郁症[8-10]，能引起动物在旷场实验中自主活动和探究能力下降，糖水消耗实验中消耗糖水的量也会减少。为此，本实验采用孤养+慢性不可预见性应激(CUMS)的方法制备大鼠抑郁症模型，并采用旷场实验以评价实验动物在新异环境中自主行为和探究能力，其中水平得分反映大鼠自主活动能力，垂直得分反映的是大鼠对外界事物的探究能力[11-12]；并结合糖水消耗比以反映大鼠的快感缺乏与否[13-14]。结果表明造模成功，模型大鼠的抑郁样行为活动明确、可测。 本实验表明，玉米素能增加抑郁模型大鼠的水平得分和垂直得分，说明玉米素对抑郁症大鼠的自主活动和探究能力有改善作用；同时，玉米素能显著提高抑郁模型大鼠的糖水消耗比，说明玉米素对抑郁模型大鼠的快感缺乏有缓解作用；另外，通过模型+玉米素组与模型+生理盐水溶媒组进行比较，表明玉米素对抑郁症模型大鼠的体质量降低无明显改善作用。同时，本实验设置了正常大鼠给予玉米素的对照试验，结果表明玉米素对正常大鼠的自主活动、探究能力以及糖水消耗比无明显影响，也佐证了玉米素对模型大鼠抑郁样行为的改善具有一定的特异性。

鉴于抑郁症的发病机制本身的复杂性，推测玉米素抗抑郁作用的机制可能也比较复杂。已有抑郁和记忆障碍的相关性报道[15]，另有发现抑郁症与慢性应激关系密切，而且慢性应激极易损伤海马[16]，而记忆的形成可能与海马结构产生新的神经元有关。在抑郁状态下，齿状回神经干细胞增殖出现抑制，新生神经元数量下降，外在表现就是学习记忆能力下降，如果抑郁症持续时间比较长，则会出现海马萎缩[17]。本实验只是初步探索了玉米素对慢性不可预见性应激大鼠抑郁样行为的影响，还未深入研究玉米素抗抑郁作用可能涉及的机制，抑郁症与慢性应激密切相关，玉米素抗抑郁机制可能与清除脑部自由基，改善海马区神经元生长有关[8-19]，对其作用机制均值得做更深一步的探讨。

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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

安徽省大学生创新创业计划(AH201410368060)；皖南医学院人文与管理学院大学生科研培育基金(RG201439)；国家自然科学基金(31271155)

2017-01-22

蔡婷婷(1992-)，女，2012级临床医学本科生， (电话)15755386054，(电子信箱)1471023994@qq.com； 汪萌芽，男，教授，博士，硕士生导师，(电子信箱)wangmy@wnmc.edu.cn，通信作者。

R 749.4

A

10.3969/j.issn.1002-0217.2017.04.001