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研究目的观察人参总皂苷(GTS)对皮质酮(CORT)诱导的小鼠抑郁样行为以及海马糖原代谢和星型胶质细胞(AS)结构可塑性损伤的影响,探讨GTS抗抑郁的作用机理。研究方法实验1.基于体视学技术研究抑郁模型小鼠海马星形胶质细胞的结构可塑性20只C57BL/6N小鼠随机分成2组,即对照组(Control)、模型组(CORT),每组10只。CORT组连续5周皮下注射C0RT制备小鼠抑郁模型,CORT组随机时间点给予皮下注射CORT,注射剂量为20 mg · kg-1 · d-1。Control组给予相同剂量的生理盐水。造模成功后,进行行为学试验、血清CORT含量测定。将每组小鼠进行心脏灌注后取脑,用于胶质纤维酸性蛋白(GFAP)免疫组化染色和体视学方法定量海马体积、GFAP阳性细胞的数目、体积和细胞突起长度。实验2.抑郁模型小鼠海马组织中糖原水平的测定30只C57BL/6N小鼠随机分成2组,即对照组(Control)、模型组(CORT),每组15只。造模成功后,将每组动物随机分成三小组,每组5只,第一小组进行脑糖原(GC)含量和糖原磷酸化酶-脑型(PYGM)、糖原合成酶(GS)活性的检测。第二小组小鼠处死方法与第一组相同,取海马组织装入EP管中,采用Western-blot法检测糖原磷酸化酶-脑型(PYGM)和糖原合成酶(GS)蛋白的表达。第三小组处死方法与第一组相同,取海马组织装入EP管中,采用Q-PCR法检测糖原磷酸化酶-脑型(PYGM)和糖原合成酶(GS)基因水平的表达。实验3.GTS对抑郁模型小鼠星形胶质细胞结构可塑性损伤的机制研究90只C57BL/6N 小鼠随机分成 6 组:Control、CORT、CORT+氟西汀 FLU(10mg·kg·kg-1·d-1)、CORT+低剂量组 GTSL(12.5 mg · kg-1 · d-1)、CORT+中剂量组 GTSM(25 mg · kg-1 · d-1)以及CORT+高剂量组GTSH(50 mg · kg-1 · d-1),每组15只。FLU或GTS各剂量组给予灌胃,持续21天。造模成功后在第20天和第21天分别进行强迫游泳实验(Forced Swimming Test,FST)和强迫悬尾实验(Suspenseful Test,TST),第22天对每只小鼠进行眼眶取血,待测血清CORT含量水平,第23天将所有动物按照实验要求处死。每组动物随机分成三小组,每组5只,第一小组心脏灌注后取脑,用于GFAP免疫组化染色和体视学方法定量海马体积、GFAP阳性细胞的数目、体积和细胞突起长度。第二小组将小鼠投入液氮中处死,取出后迅速剥离大脑,在液氮中把海马组织研磨成粉后,取海马组织装入EP管中,进行脑糖原(GC)含量和糖原磷酸化酶-脑型(PYGM)、糖原合成酶(GS)活性的检测。第三小组小鼠处死方法与第二组相同,取海马组织装入EP管中,用于检测PYGM和GS蛋白和基因的表达。实验4.GTS对正常小鼠星形胶质细胞结构可塑性损伤的机制研究20只C57BL/6N小鼠随机分成2组:Control、GTSH组,每组10只。高剂量组GTSH(50 mg · kg-1 · d-1)给予灌胃,持续21天。造模成功后在第22天将所有动物按照实验要求处死。每组动物随机分成二小组,每组5只,第一小组心脏灌注后取脑,用于GFAP免疫组化染色和体视学方法定量海马体积、GFAP阳性细胞的数目、体积和细胞突起长度。第二小组将小鼠投入液氮中处死,取出后迅速剥离大脑,在液氮中把海马组织研磨成粉后,取海马组织装入EP管中,进行糖原含量的检测。研究结果实验1.长期皮质酮注射诱导小鼠抑郁样行为,损伤海马星形胶质细胞结构可塑性与Control组相比,CORT组小鼠强迫游泳和强迫悬尾的静止时间明显延长(P<0.01),血清CORT含量显著升高(P<0.01)。小鼠海马体视学检测结果进行t检验:①与Control组相比,CORT组小鼠海马体积明著缩小(P<0.01),GFAP阳性AS的数目显著减少(P<0.01),GFAP阳性AS的突起长度明显缩短(P<0.01)。②免疫组化GFAP染色与Control组相比,CORT组小鼠海马GFAP阳性AS的体积明显缩小(P<0.01)。实验2.长期皮质酮注射下调海马组织中糖原的水平与Control组相比,CORT组小鼠海马GC含量显著降低(P<0.01),海马PYGM活性显著升高(P<0.01),海马GS活性显著升高(P<0.01)。与Control组相比,CORT组小鼠海马GS蛋白含量表达显著升高(P<0.01),海马PYGM蛋白含量表达显著升高(P<0.01),海马GS基因含量表达显著升高(P<0.01),海马PYGM基因含量表达显著升高(P<0.01)。实验3.GTS可上调抑郁模型小鼠海马组织中糖原的水平,拮抗星形胶质细胞结构可塑性的损伤CORT组血清皮质酮水平高于Control组(P<0.01),造模期间给予各剂量GTS对血清皮质酮水平均无显著影响。FLU、GTS 3个剂量组均能明显拮抗模型小鼠的FST和TST(均P<0.01),以及缩短静止不动时间,并显著性抑制模型小鼠海马PYGM的活性(P<0.05,P<0.01、P<0.05、P<0.05)。与CORT组相比,FLU、GTSL、GTSH组均能显著上调模型小鼠海马组织GC含量(均P<0.01)。与CORT组相比,FLU、GTSM、GTSH组均能显著上调模型小鼠海马组织GS的活性(均P<0.01),显著拮抗模型小鼠海马组织内PYGM蛋白的表达,均P<0.01),且显著下调模型小鼠海马组织内PYGM基因的表达(均P<0.01)。与CORT组相比,FLU、GTSM、GTSH组均能显著上调模型小鼠海马组织内GS蛋白的表达,且显著上调模型小鼠海马组织内GS基因的表达(P<0.05,p＜0.05,P<0.01)。与CORT组比,FLU、GTSM、GTSH组的模型小鼠海马体积明显增大(均P<0.01),海马GFAP阳性细胞数目明显增加(均P<0.01)。与CORT组比,FLU、GTSH组的模型小鼠海马GFAP阳性AS的体积增大(均P<0.05),海马GFAP阳性AS的突起长度显著增加(均P<0.01)。实验4.GTS不影响正常小鼠海马星形胶质细胞的结构可塑性每组每只小鼠海马体视学检测结果进行t检验:①与Control组相比,海马GC含量水平无明显变化(P>0.05)。②与Control组相比,GTSH组小鼠海马体积无明显变化(P>0.05),海马GFAP阳性AS的数目无明显变化(P>0.05),海马GFAP阳性AS的体积无明显变化(P>0.05),海马GFAP阳性AS的突起长度无明显变化(P>0.05),研究结论本实验采用长期CORT注射模拟慢性应激,复制抑郁动物模型,观察GTS抗抑郁的作用,并从海马糖原代谢和星形胶质细胞结构可塑性角度探讨机制。研究结果显示长期C0RT能诱导抑郁样行为并损伤海马星形胶质细胞结构可塑性。GTS抗抑郁作用有如下特点:①具有抗抑郁样行为作用,如通过行为学FST和TST实验,高剂量GTS能减少皮质酮抑郁模型小鼠的抑郁样行为。②通过增加AS内糖原含量拮抗海马损伤。③上调皮质酮抑郁模型小鼠海马组织内GS蛋白和基因表达、下调皮质酮抑郁模型小鼠海马组织内PYGM蛋白和基因表达,表明高剂量GTS可使糖原在蛋白和基因水平上同时增加。④提高小鼠海马体积、GFAP阳性细胞数目、GFAP阳性细胞的细胞体积、GFAP阳性细胞的突起长度,改善海马AS可塑性。本研究认为,GTS抗抑郁的作用可能与改善AS的糖原含量和结构可塑性有关。