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研究背景与目的:抑郁症是严重危害人类身心健康的精神性疾病,以心境低落为主要特征。随着现代生活节奏加快,社会压力增大,抑郁症发病率每年呈大幅递增趋势。临床观察到抑郁症并发2型糖尿病风险较高,但目前对应的有效治疗策略亟待加强。半夏厚朴汤是治疗中医情志病症经典名方,一直在临床上用于有效治疗抑郁症等病症。半夏厚朴汤用于糖尿病、代谢综合征、抑郁症与糖尿病共病以及用于抑郁症肝郁的临床实践提示该方在干预抑郁症并发糖尿病风险方面可能具潜在优势。肝脏是机体糖代谢的主要器官,肝脏炎症反应将阻碍胰岛素信号通路正常转导而引起胰岛素抵抗。本课题组前期工作已建立模拟抑郁症——慢性不可预见性温和应激(CUMS)大鼠模型,该模型动物呈现出抑郁样行为与口服葡萄糖耐量受损,但其病理机制尚需进一步探询。大量实验研究已证实半夏厚朴汤具有抗抑郁作用,但其是否能有效改善糖耐量受损及可能的作用途径尚需探索。本文在CUMS抑郁症大鼠模型上进一步证实该模型动物糖耐量受损病理特征的同时,探索性研究CUMS对动物肝脏Nod样受体蛋白3(Nod-like recepter protein 3,NLRP3)炎症小体、白细胞介素-1β(IL-1β)及胰岛素信号的影响;在此基础上,重点研究与分析半夏厚朴汤对模型动物肝脏NLRP3炎症小体激活与胰岛素信号转导异常的影响,以期初步说明半夏厚朴汤降低抑郁症并发2型糖尿病风险可能的作用途径。实验方法:60只雄性Wistar大鼠(体重180-200 g),随机分为正常对照组(Non-CUMS+Vehicle)、模型对照组(CUMS+Vehicle)、半夏厚朴汤组(CUMS+BXHP,3.29和6.58 g/kg)、盐酸氟西汀阳性药物对照组(CUMS+Flu,10 mg/kg)。除正常对照组外,各组采用慢性不可预见性温和应激方法造模6周后,给药组动物灌胃给予不同剂量半夏厚朴汤及盐酸氟西汀,正常对照组和模型对照组动物则给予相同体积的生理盐水。在造模及给药期间,通过测定1h内1%蔗糖水的摄入量,评价大鼠抑郁样行为;同时记录动物体重及毛色等外观变化;实施口服葡萄糖耐量试验(OGTT)以分析动物糖耐量。按常规方法快速采集血样与肝脏组织。采用ELISA试剂盒方法测定血清促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)、皮质酮(corticosterone)、白介素-1β(IL-1β)和胰岛素(insulin)等水平;按试剂盒酶法检测血清谷丙转氨酶(ALT)活性;苏木精-伊红染色(HE)检测动物肝脏组织炎性侵润程度;Western Blotting法检测肝脏组织检测胰岛素信号通路关键蛋白胰岛素受体(IR)、磷酸化胰岛素受体(P-IR)、胰岛素受体底物IRS1、酪氨酸位点磷酸化的胰岛素受体(P-IRS1 Tyr)及Ser位点磷酸化的胰岛素受体底物IRS1(P-IRS1 Ser)表达水平;同时检测NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶-1(Caspase-1)等蛋白表达水平。实验结果:与正常对照组比较,CUMS模型对照组动物造模至6周时体重(p<0.001)以及蔗糖水摄入量都显著降低(p<0.001),提示CUMS动物模型成功。造模6至12周,模型对照组动物体重以及蔗糖水摄入量均与正常对照组有显著性差异,提示模型处于一个相对稳定的状态。与CUMS模型对照组比较,半夏厚朴汤(3.29 g/kg:p<0.001;6.58 g/kg:p<0.001)和盐酸氟西汀(p<0.001)6周给药后均能显著增加模型动物蔗糖水摄入量,但对体重无显著性影响。同时也观察到CUMS模型对照组动物血清CRF(p<0.01)和皮质酮(p<0.01)水平显著高于正常对照组,显示出下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)过度激活这一应激行为导致抑郁症典型病理特征。而半夏厚朴汤则能显著降低模型动物血清CRF(3.29 g/kg:p<0.001)和皮质酮水平(3.29 和 6.58 g/kg:p<0.05),进一步证实半夏厚朴汤具有抑制CUMS动物HPA轴过度激活作用。在此实验条件下,盐酸氟西汀的作用并不明显。与正常对照组比较,CUMS大鼠血清胰岛素水平无明显变化。OGTT实验证实该模型动物呈现糖耐量受损(p<0.05)。6.58 g/kg半夏厚朴汤可改善CUMS模型糖耐量受损(p<0.05),并有提高血清胰岛素水平的趋势但未呈现出显著性。盐酸氟西汀也具有类似作用。提示半夏厚朴汤和盐酸氟西汀可能具有降低抑郁症并发糖尿病风险的作用。其次,研究发现,与正常对照组比较,CUMS模型对照组动物肝脏胰岛素受体蛋白表达IR(p<0.05)及其酪氨酸位点磷酸化水平P-IR/IR(p<0.01)均显著降低,而对IRS1蛋白表达无显著变化,但其丝氨酸位点磷酸化水平P-IRS1(Ser)/IRS1显著升高(p<0.01),同时IRS1蛋白酪氨酸位点磷酸化水平P-IRS1(Tyr)/IRS1显著降低(p<0.05)。3.29 g/kg半夏厚朴汤可显著提高CUMS模型动物肝脏胰岛素信号激活,包括升高IR及IRS1蛋白酪氨酸位点磷酸化水平(p<0.05),但对P-IRS1(Ser)无显著影响。6.58 g/kg半夏厚朴汤则可显著增加IR(p<0.05)及IRS1(p<0.01)蛋白酪氨酸位点磷酸化水平的同时,显著抑制IRS1蛋白丝氨酸位点磷酸化的抑制性信号(p<0.01),更为有效保护和提高CUMS模型动物肝脏胰岛素信号。与之类似,盐酸氟西汀也表现出对肝脏胰岛素信号转导的保护和改善作用。这些研究结果提示,半夏厚朴汤和盐酸氟西汀可降低CUMS模型动物肝脏NLRP3炎症小体的激活及IL-1β水平,以改善肝功能及减轻肝脏组织炎症。再者,与正常对照组比较,CUMS模型大鼠血清谷丙转氨酶(ALT)活性显著升高(p<0.01);HE染色观察到该模型动物肝脏组织出现了明显的炎性细胞侵润;进一步研究发现,与正常对照组比较,CUMS模型对照组动物肝脏NLRP3(p<0.05)、ASC(p<0.001)和 Caspase-1(p<0.01)以及 IL-1β(p<0.001)蛋白表达水平显著升高。半夏厚朴汤可降低模型动物NLRP3(3.29 g/kg:p<0.05;6.58 g/kg:p<0.01)、ASC(3.29 g/kg:p<0.001;6.58 g/kg:p<0.01)、Caspase-1(3.29 g/kg:p<0.001;6.58 g/kg:p<0.01)、及 IL-1β(3.29 和 6.58 g/kg;p<0.001)蛋白表达水平。盐酸氟西汀也可显著降低CUMS模型动物肝脏NLRP3(p<0.05)、ASC(p<0.001)、Caspase-1 p<0.001)及 IL-1β(p<0.01)蛋白表达水平。这些研究结果提示,半夏厚朴汤和盐酸氟西汀可降低CUMS模型动物肝脏NLRP3炎症小体的激活及IL-1β水平,以改善肝功能及减轻肝脏组织炎症,继之调节CUMS模型动物肝脏胰岛素信号转导而改善其糖耐量受损。结论:(1)CUMS抑郁症模型大鼠肝脏NLRP3炎症小体激活,继之促进IL-1β分泌,引发组织轻度炎症;该炎症信号可通过IR和IRS1抑制了肝脏胰岛素信号正常转导,可能是CUMS抑郁症模型大鼠产生糖耐量受损病理的途径之一。(2)半夏厚朴汤改善CUMS模型大鼠抑郁样行为的同时,有效提高模型动物糖耐量。提示半夏厚朴汤可能具有干预抑郁症并发糖尿病风险的作用。(3)半夏厚朴汤可抑制CUMS抑郁症模型大鼠肝脏NLRP3炎症小体的激活而降低IL-1β水平,从而改善肝脏轻度炎症,保护肝脏胰岛素信号正常转导。这可能是半夏厚朴汤有效改善该模型动物糖耐量受损的作用机制之一。