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研究目的人参是传统的补益中药,其主要活性成分为人参皂苷。《神农本草经》中记载人参能“安精神、定魂魄”,现代研究表明：人参水煎液或人参皂苷有抗应激和抗抑郁的作用。本研究通过反复皮下皮质酮注射制备小鼠抑郁模型,从行为学和海马结构可塑性的角度观察人参总皂苷(ginseng total saponins, GTS)抗抑郁的有效性,并从信号转导通路入手,探讨GTS保护海马结构可塑性的机理。研究方法实验1：高纯度GTS的制备采用大孔吸附树脂柱法从人参水煎液中获取人参总皂苷粗提物粉末,再通过阴-阳离子交换树脂法提纯粗提物,得到高纯度GTS。实验2：应激对抑郁样行为和海马结构可塑性的影响动物分为6组：对照1周组,皮质酮1周组：对照3周组,皮质酮3周组；对照5周组,皮质酮5周组。以反复皮下注射皮质酮(20mg/kg/d)模拟应激刺激,动态观察反复皮质酮注射1周、3周或5周对动物体重、血清皮质酮水平、抑郁样行为和海马结构可塑性的影响。血清皮质酮水平通过ELISA法检测；以动物在强迫游泳实验(forced swimming test,FST)和强迫悬尾实验(tail suspension test, TST)的不动时间反映抑郁样行为；通过Western-blot蛋白免疫印迹法检测海马神经微丝蛋白轻链(neurofilament light chain, NF-L)、突触素(synaptophysin, SYP)和脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)的表达反映海马结构可塑性。实验3：GTS对抑郁模型小鼠行为和海马结构可塑性的影响动物分为6组：即对照组、皮质酮组(20mg/kg/d)、皮质酮+氟西汀(10mg/kg/d)组、皮质酮+高剂量GTS (50mg/kg/d)组、皮质酮+中剂量GTS (25mg/kg/d)组、皮质酮+低剂量GTS(12.5mg/kg/d)组。皮质酮皮下注射,氟西汀或GTS灌胃给予,持续22天。FST和TST分别在第20天和第21天进行,第22天最后一次皮质酮给药6小时后处死动物。处死前取血测定血清皮质酮水平,通过荧光定量PCR和Western-blot蛋白免疫印迹法检测海马NF-L和BDNF的mRNA和蛋白水平,通过免疫组织化学染色观察海马CA1区BDNF的表达。实验4：GTS对正常小鼠行为和海马结构可塑性的影响动物分成5组：对照组、氟西汀组(10mg/kg/d)、高剂量GTS组(50mg/kg/d)、中剂量GTS组(25mg/kg/d)、低剂量GTS组(12.5mg/kg/d)。氟西汀或GTS灌胃给予,持续21天。FST和TST分别在第20天和第21天进行,第22天将所有动物处死,用Western-blot蛋白免疫印迹法检测海马NF-L和BDNF的表达。实验5：基于cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein, CREB)上游信号转导通路研究GTS改善抑郁模型小鼠海马结构可塑性的机制动物分组及给药方法同实验3。Western-blot法检测CREB、p-CREB(Ser133)及CREB上游信号分子糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase3β, GSK-3β)、p-GSK-3β(Ser9)和磷酸化蛋白激酶A催化亚基(phosphor-protein kinase A Catalytic Subunit, p-PKA C)(Thr197)在海马的表达。研究结果实验1：采用香草醛-硫酸比色法测定GTS的纯度为107%；超高效液相色谱-电喷雾法显示4种具有代表性的人参皂苷单体Rg1,Re, Rd和CK的总量占到人参总皂苷的约22%。实验2：与各自对照组相比,皮质酮1周、3周、5周组体重明显较低(p<0.01),血清皮质酮水平升高(p<0.01)。皮质酮3周和5周组在FST和TST的不动时间较对照组长(p<0.05),皮质酮1周组在TST的不动时间较对照组缩短(p<0.05)。与各自对照组相比,皮质酮1周组海马NF-L和BDNF表达上调(p<0.05)；皮质酮3w组NF-L、SYP和BDNF的表达均下调(p<0.05,p<0.05,p<0.01)；皮质酮5w组3种蛋白表达均下调(p<0.05)。实验3：皮质酮组血清皮质酮水平高于对照组(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；高、中剂量GTS减少抑郁模型动物在FST(p<0.05,p<0.01)和TST(p<0.01,p<0.01)的不动时间；高、中剂量GTS提高模型动物海马BDNF mRNA (p <0.01,p<0.05)、BDNF蛋白(p<0.01,p<0.05)、NF-L mRNA(p<0.01,p<0.05)和NF-L蛋白(p<0.01,p<0.05)表达,低剂量GTS提高模型动物海马BDNF mRNA的表达(p<0.05)；皮质酮组海马CA1区BDNF的表达较对照组弱(p<0.01),高、中剂量GTS提高模型动物海马CA1区BDNF的表达(p<0.05)。实验4：高剂量GTS组在TST的不动时间缩短(p<0.05),中剂量GTS组在FST (p<0.05)和TST(p<0.01)的不动时间缩短；各剂量GTS组海马BDNF和NF-L的表达水平较对照组无显著差异。实验5：海马CREB和p-PKAC的表达水平无明显组间差异；模型组海马p-CREB水平显著低于对照组(p<0.01),高、中、低剂量GTS均能改善下降的p-CREB水平(p<0.01,p<0.01,p<0.05)；较对照组,模型组海马GSK-3β表达上调(p<0.01)、p-GSK-3β表达下调(p<0.01)；高、中、低剂量GTS改善下调的p-GSK-3β表达(p<0.01,p<0.01,p<0.05),不显著改善上调的GSK-3β水平。结论长期皮质酮注射诱导抑郁样行为并损伤海马结构可塑性；一定剂量的GTS能减少正常小鼠和皮质酮抑郁模型小鼠的抑郁样行为,并对抗皮质酮诱导的海马结构可塑性损伤；其抗抑郁机理与促进模型动物海马CREB上游抑制性信号分子GSK-3β的磷酸化失活,提高CREB活性进而改善神经可塑性有关。