1 材料和方法
1.1 動(dòng)物 50 只健康C57BL/6J雄性小鼠,SPF級(jí),10~12 周齡,體質(zhì)量23~26 g。購自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司,動(dòng)物許可證:SCXK(滬)2012-0002。適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,溫度21~25 ℃,濕度50%~60%,光照12 h,期間正常飲水、攝食。
1.2 主要試劑和儀器 丁香精油,純度100%,原料產(chǎn)地為法國(guó),購自廣東揭陽光合生物科技有限公司。精油,純度100%,原料產(chǎn)地為印度,購自廣東揭陽光合生物科技有限公司。TRNzol A+總RNA提取試劑、FastQuant RT Kit(With gDNase)購于北京天根生化有限公司;ssoFast熒光定量試劑購于美國(guó)Bio-Rad公司;小鼠血清5-HT ELISA試劑盒購于南京建成生物工程研究所。冷凍離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf公司,型號(hào):5424R);普通梯度PCR儀(美國(guó)Bio-Rad公司,型號(hào):T100TM Thermal Cycler);醫(yī)用壓縮式霧化器(陜西民起電子科技有限公司,型號(hào):MQB-13);懸尾實(shí)驗(yàn)觀察箱(上海欣軟信息科技有限公司,型號(hào):XR-XX203);強(qiáng)迫游泳玻璃缸(上海欣軟信息科技有限公司,型號(hào):XR-XQ202)。
1.3動(dòng)物建模、分組及干預(yù)**
1.3.1 小鼠抑郁模型建立:50 只C57BL/6J小鼠經(jīng)體質(zhì)量、懸尾測(cè)試實(shí)驗(yàn)(tail suspension test,TST)、強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)(forced swim test,F(xiàn)ST)及血清5-HT濃度測(cè)定初篩后選取各指標(biāo)相近的45只小鼠。隨機(jī)從中挑取8 只小鼠作為正常組,剩下的37只小鼠采用慢性不可預(yù)知輕度應(yīng)激模型(chronicunpredictable mild stress,CUMS)和孤養(yǎng)(單鼠單籠飼養(yǎng))的建模方法[5],連續(xù)應(yīng)激28 d使其抑郁。應(yīng)激包括24 h禁食禁水,冷水游泳(12 ℃,5 min),傾斜鼠籠(45°傾,8 h),搖鼠籠(1次/s,5 min),夾尾60 s,潮濕籠子8 h,熱水游泳(37 ℃,5 min),夜間照明12 h,夾尾90 s。以上9種刺激每天隨機(jī)給予1種,隔天刺激不重復(fù),平均每種刺激3次,第18天不予刺激。造模成功的標(biāo)準(zhǔn):經(jīng)過28 d的刺激后,與正常和造模前小鼠相比,小鼠TST和FST不動(dòng)時(shí)間百分比應(yīng)顯著延長(zhǎng),體質(zhì)量顯著降低或無明顯差異,血清5-HT濃度顯著下降。
1.3.2 分組和**方法:從抑郁癥造模成功的小鼠中篩選出32 只小鼠并隨機(jī)分為4 組。丁香組和莉組:分別采用丁香精油和莉精油進(jìn)行霧化**,分別取50 μL精油和60 mL常溫蒸餾水混勻后,加入霧化機(jī)中。蒸餾水組:采用蒸餾水進(jìn)行霧化**,取60 mL常溫蒸餾水加入霧化機(jī)。將霧化機(jī)的噴霧口接入小鼠飼養(yǎng)籠內(nèi),打開霧化機(jī),讓小鼠持續(xù)吸入1 h,每天3 次,持續(xù)28 d,期間正常飲水、攝食。抑郁組:和正常組一樣,不予任何**措施,正常飼養(yǎng)。
1.4 觀察指標(biāo)及檢測(cè)方法
1.4.1 TST:將小鼠遠(yuǎn)端尾部約1.5 cm固定后,頭向下懸掛,距離地面約35 cm。記錄時(shí)間總長(zhǎng)為360 s,測(cè)定指標(biāo)為懸掛時(shí)靜止不動(dòng)的時(shí)間百分比,以此反映小鼠無助程度。
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1.4.2 FST:將小鼠放入直徑為25 cm,高30 cm的透明玻璃水缸里,內(nèi)注有15 cm高的水,水溫為21~25 ℃,總記錄時(shí)間為360 s,記錄的數(shù)據(jù)為120~360 s時(shí)間內(nèi),小鼠漂浮不動(dòng)或輕微肢體活動(dòng)的時(shí)間百分比,用來反映小鼠的無助程度。
SuperFst強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)分析軟件:http://dksk8.com/s02/product/2014/06/11/20137130.html
1.4.3 體質(zhì)量:分別于造模前、造模后、**后,記錄各組小鼠體質(zhì)量情況,以反映造模后、**后小鼠生理情況。
1.4.4 血清5-HT測(cè)試:小鼠剪尾取血50 μL,室溫靜置2 h,使血液充分凝固,室溫3 000 r/min離心15 min,取20 μL上清液,加入等體積0.9%氯化鈉溶液稀釋至40 μL,按照ELISA說明書進(jìn)行操作,*后用酶標(biāo)儀測(cè)定OD值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的濃度及對(duì)應(yīng)的OD值計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程。
1.4.5 OR 基因檢測(cè):采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RTqPCR)檢測(cè)小鼠OR 基因表達(dá)水平,先用TRIzol法提取小鼠嗅球區(qū)域組織總RNA。提取的RNA溶于DEPC處理水后經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳及紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)其OD260/280值檢測(cè)RNA純度和濃度。cDNA模板的合成則按照反轉(zhuǎn)錄實(shí)驗(yàn)手冊(cè)使用FastQuant cDNA**鏈合成試劑盒合成cDNA。反應(yīng)體系包括10 μL反應(yīng)體系一:2 μL 5×gDNA Buffer、1 μg RNA、RNase-Free ddH2O補(bǔ)足到10 μL;10 μL反應(yīng)體系二:2 μL 10×Fast RT Buffer、1 μL RT Enzyme Mix、2 μL FQ-RT Primer Mix和5 μL RNase-Free ddH2O。
先將體系一于42 ℃孵育3 min后立即放置在冰上,然后將反應(yīng)體系二全部加入反應(yīng)體系一中;*后將混合反應(yīng)體系42 ℃孵育15 min,95 ℃孵育3 min,并4 ℃保存。合成的cDNA置于-20 ℃保存?zhèn)溆?。以上所有樣品均設(shè)置3 個(gè)生物學(xué)重復(fù)。為了探索抑郁癥與嗅覺反應(yīng)之間的關(guān)系,研究測(cè)定了**后相同周齡各組小鼠的13 個(gè)OR 基因(MOR11、MOR1、MOR124、MOR16、MOR378、MOR544、MOR19、MOR744、MOR63、MOR148、MOR9、MOR151和MOR15)表達(dá)水平。用GAPDH作為內(nèi)參基因。用做RT-qPCR的所有基因的引物見表1。每個(gè)PCR反應(yīng)體系為20 μL,包括10 μLSupermix,1 μL正向引物(10 μmol/L),1 μL反向引物(10 μmol/L),1 μL cDNA,7 μL**蒸餾水。采用的qPCR擴(kuò)增程序?yàn)椋侯A(yù)變性95 ℃ 3 min;然后95 ℃ 10 s,60 ℃ 10 s和70 ℃ 10 s擴(kuò)增40個(gè)循環(huán)。每個(gè)基因的相對(duì)表達(dá)水平采用Ct 值法的相對(duì)定量法計(jì)算。計(jì)算公式為2-ΔΔCt 來計(jì)算基因的相對(duì)表達(dá)量,其中:ΔΔCt =ΔCt 目的基因-ΔCt 正常組基因,ΔCt =Ct 目的基因-Ct 內(nèi)參基因。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料用 ±s 表示,多組比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較時(shí),方差齊性采用LSD法,方差不齊采用Games-Howell法,組內(nèi)比較采用配對(duì)樣本t 檢驗(yàn)。P <0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 體質(zhì)量變化 造模前,各組小鼠體質(zhì)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。正常組小鼠在正常飼養(yǎng)28 d后,隨著年齡的增長(zhǎng),其體質(zhì)量顯著增加(P <0.05)。其余4 組小鼠經(jīng)過28 d造模成功后體質(zhì)量與各自造模前差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05),但是都顯著輕于相同周齡的正常組(P <0.05)。采用相應(yīng)的芳香物質(zhì)**28 d后,丁香組及莉組小鼠體質(zhì)量與造模后比明顯增加(P <0.05),且與正常組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。蒸餾水組和抑郁組小鼠體質(zhì)量與**前相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05),且顯著低于同周齡正常組(P <0.05)
2.2 懸尾不動(dòng)時(shí)間百分比變化 造模前,各組小鼠懸尾不動(dòng)時(shí)間百分比相近,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。造模后,丁香組、莉組、抑郁組和蒸餾水組小鼠懸尾不動(dòng)時(shí)間百分比較造模前明顯上升(P <0.05),顯著高于正常組。正常組小鼠在正常飼養(yǎng)28 d后,其懸尾不動(dòng)時(shí)間百分比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。采用相應(yīng)的芳香物質(zhì)**28 d后,丁香組小鼠懸尾不動(dòng)時(shí)間百分比較造模后明顯下降(P <0.05),與正常組比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。莉組、蒸餾水組和抑郁組小鼠懸尾不動(dòng)時(shí)間百分比較造模后差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05),但仍有顯著高于正常組(P <0.05)。
2.3 強(qiáng)迫游泳不動(dòng)時(shí)間百分比變化 造模前,各組小鼠強(qiáng)迫游泳不動(dòng)時(shí)間百分比相近,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。正常組小鼠在正常飼養(yǎng)28 d后,其強(qiáng)迫游泳不動(dòng)時(shí)間百分比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。造模后,丁香組、莉組、抑郁組和蒸餾水組小鼠強(qiáng)迫游泳不動(dòng)時(shí)間百分比較造模前明顯上升,且顯著高于正常組(P <0.05)。采用相應(yīng)的芳香物質(zhì)**28 d后,丁香組小鼠強(qiáng)迫游泳不動(dòng)時(shí)間百分比較**前顯著下降(P <0.05),且與正常組比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。mo莉組、蒸餾水組和抑郁組小鼠強(qiáng)迫游泳不動(dòng)時(shí)間百分比較**前差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05),但仍高于正常組(P <0.05)
2.4 小鼠血清5-HT濃度變化 造模前,各組小鼠血清5-HT濃度相近,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。正常組小鼠在正常飼養(yǎng)28 d后,其血清5-HT濃度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。造模后,丁香組、莉組、抑郁組和蒸餾水組小鼠血清5-HT濃度較造模前明顯下降,顯著低于正常組(P <0.05)。采用相應(yīng)的芳香物質(zhì)**28 d后,丁香組小鼠血清5-HT濃度較**前顯著提高(P <0.05),且與正常組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。莉組、蒸餾水組和抑郁組小鼠血清5-HT濃度較造模后差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但仍顯著低于正常組(P <0.05)
2.5 **后各組小鼠OR 基因表達(dá)水平比較 各組小鼠13個(gè)OR 基因檢測(cè)結(jié)果顯示,沒有經(jīng)過任何**的抑郁組小鼠中除MOR11 外,其余OR 基因表達(dá)水平均顯著低于正常組(P <0.05)。丁香組、莉組和蒸餾水組小鼠OR 基因表達(dá)水平則根據(jù)基因和芳香化合物的不同,與正常組差異不一樣。丁香組小鼠中MOR11、MOR124、MOR16、MOR378、MOR15、MOR744、MOR1 和MOR63 的基因表達(dá)水平顯著高于正常組(P <0.05),MOR544、MOR19 和MOR151 的基因表達(dá)水平則與正常組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05);與蒸餾水組比,丁香組小鼠除MOR151 和MOR1 的基因表達(dá)水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05),其余OR 基因均顯著升高。莉組小鼠MOR744 和MOR1 基因表達(dá)水平顯著高于正常組,MOR11、MOR151、MOR63 與正常組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05),其余基因表達(dá)水平均顯著低于正常組(P <0.05)。莉組小鼠MOR11、MOR124、MOR19 和MOR378 基因表達(dá)水平與抑郁組比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。莉組與蒸餾水組小鼠MOR15、MOR544、MOR744、MOR151、MOR1 基因表達(dá)水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。蒸餾水組小鼠MOR11、MOR744、MOR1、MOR63 基因表達(dá)水平顯著高于正常組,MOR124、MOR16、MOR378、MOR151與正常組比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05),MOR15、MOR19、MOR544 基因表達(dá)水平顯著低于正常組,但仍顯著性高于抑郁組(P <0.05)。見圖1-2。另外,在所有檢測(cè)的OR 基因中,只有MOR148 和MOR9 在經(jīng)過丁香精油和莉精油霧化**后基因表達(dá)水平仍顯著低于正常組。
3 討論
抑郁癥目前的**手段有抗抑郁****、心理**、物理**、中醫(yī)**等方法,其中,抗抑郁**是主要的**手段,但也存在不足之處,如**反應(yīng)較嚴(yán)重,易復(fù)發(fā),服從性差,靶點(diǎn)單一等。中醫(yī)是我國(guó)醫(yī)療的特色,對(duì)抑郁癥的**也有獨(dú)特之處,例如針灸、藥膳、芳香療法等。相比針灸、藥膳,芳香物質(zhì)療法更方便、舒適、易于接受。芳香療法可通過口服、腸道、吸入及局部皮膚等給藥途徑對(duì)機(jī)體產(chǎn)生作用,口服的方式吸收較快,但從**角度看,吸入和肌膚給藥較為**,而且方便控制劑量。芳香療法**抑郁癥需要嗅覺的參與,因此,OR 基因的表達(dá)水平高低對(duì)芳香**抑郁癥效果的評(píng)判具有重要的指標(biāo)性意義。
嗅覺是動(dòng)物感覺中*重要的本能感覺之一,由上千個(gè)基因超家族控制,特異性受體決定OR神經(jīng)元所識(shí)別的氣味分子嗅覺信息除了傳導(dǎo)至大腦皮層產(chǎn)生嗅覺外,也可傳至邊緣系統(tǒng),參與行為、記憶、情緒等活動(dòng),從而影響**及***功能。由于抑郁癥與嗅覺的關(guān)系密切,嗅球切除動(dòng)物模型被廣泛運(yùn)用于抗抑郁**的篩選。芳香氣味分子被吸入鼻腔,被鼻黏膜中的OR識(shí)別和結(jié)合,產(chǎn)生動(dòng)作電位,嗅覺信號(hào)傳導(dǎo)至大腦皮層的嗅覺區(qū),促進(jìn)神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的釋放,然后經(jīng)由大腦**神經(jīng)發(fā)出指令,去調(diào)控和平衡植物神經(jīng)系統(tǒng),從而產(chǎn)生鎮(zhèn)定、放松、愉悅或興奮的效果。通過呼吸,植物的香味分子也可以進(jìn)入肺部,在肺部進(jìn)**體交換,再進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng),達(dá)到相應(yīng)的療效。因此芳香物質(zhì)**法的效果與動(dòng)物嗅覺之間具有很重要的關(guān)系。為了研究芳香化合物對(duì)抑郁癥的**效果,建立小鼠抑郁模型至關(guān)重要。建立動(dòng)物抑郁模型的方法很多,如CUMS+孤養(yǎng),行為絕望、社會(huì)應(yīng)激、電誘導(dǎo)、利血平拮抗以及糖皮質(zhì)**受體基因突變等,其中CUMS+孤養(yǎng)的小鼠抑郁癥建模方式不僅成功率高,模型可靠,而且能更好地模擬抑郁癥病征,可以用來探究病因、病理及測(cè)試**情況。這種建模方式30 年前由KATZ提出,迄今為止,已在許多研究中被成功運(yùn)用。采用CUMS+孤養(yǎng)方式成功造模后,與正常小鼠相比,患有抑郁癥的小鼠多個(gè)生理指標(biāo)會(huì)產(chǎn)生顯著性變化,如體質(zhì)量下降、攝食量減少、敞箱實(shí)驗(yàn)中水平運(yùn)動(dòng)及垂直運(yùn)動(dòng)得分下降,糖水偏愛百分比下降等,還有懸尾不動(dòng)時(shí)間百分比及強(qiáng)迫游泳不動(dòng)時(shí)間百分比顯著上升。
本研究采用CUMS+孤養(yǎng)方式造模后,與正常小鼠相比,患有抑郁癥的小鼠出現(xiàn)體質(zhì)量下降,懸尾不動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)迫游泳時(shí)間延長(zhǎng),血清5-HT濃度降低等顯著性生理變化;與造模前相比除體質(zhì)量無明顯變化外,其余指標(biāo)均呈現(xiàn)相同趨勢(shì)的變化。這與以前的許多研究成果一致,表明抑郁癥模型造模成功。如楊春蕊采用CMUS+孤養(yǎng)的方法成功建立小鼠抑郁模型后,發(fā)現(xiàn)抑郁小鼠與造模前體質(zhì)量差異不大,但與相同周齡正常小鼠相比,體質(zhì)量有明顯下降;懸尾不動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)迫游泳不動(dòng)時(shí)間也顯著延長(zhǎng)。王艷梅也同樣通過CMUS+孤養(yǎng)的方式成功建立小鼠抑郁模型后,發(fā)現(xiàn)與造模前相比,懸尾不動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)迫游泳不動(dòng)時(shí)間顯著增加,血清5-HT濃度明顯下降。另外,有研究表明,選擇6~8周齡小鼠成功造模后,抑郁小鼠體質(zhì)量不僅與正常小鼠相比顯著下降,而且與造模前體質(zhì)量比也有顯著下降。而本研究結(jié)果表明,小鼠抑郁后的體質(zhì)量只顯著輕于相同周齡正常小鼠,與其造模前相比,卻無明顯變化。這可能與選取的小鼠周齡有關(guān),我們選取的小鼠為成年期(8~12 周)小鼠。有研究表明,刺激年幼的動(dòng)物,會(huì)增加對(duì)抑郁的易感性。因此,選擇成年期小鼠可以保證小鼠各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果更加穩(wěn)定.
芳香療法具有代謝快、高滲透性、不滯留、**反應(yīng)小等優(yōu)勢(shì),容易透過血腦屏障,達(dá)到**效果,而且效果與西藥**相當(dāng)。近年來,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)芳香物質(zhì)**抑郁癥進(jìn)行了大量的研究。早在2001年就有研究指出薰衣草香味可以緩解緊張情緒。2008 年,KIECOLT-GLASER等研究發(fā)現(xiàn)柑橘香味可以改善抑郁癥。2009 年,劉瑤等發(fā)現(xiàn)芳香療法與抗抑郁****療效相當(dāng),且芳香療法對(duì)消化道的**反應(yīng)較抗抑郁**低。徐金勇等指出丁香吸入可緩解抑郁癥小鼠的抑郁行為。2010 年,牛利華等指出薰衣草吸入能有效改善抑郁癥小鼠的抑郁行為,并對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行了初步探討,BAGATTA等研究發(fā)現(xiàn)佛手柑精油可減輕焦慮癥狀并能調(diào)節(jié)情緒。2013年,王艷梅研究表明,香草醛可改善小鼠抑郁行為。張乃舒等指出芳香療法可作為輔助療法用來緩解產(chǎn)后抑郁癥患者。魏永鴿等通過按摩、涂抹、吸入等方式使用精油能有效地改善亞健康狀態(tài)。2017年LEE等指出芳香療法可以緩解抑郁癥狀,提高睡眠質(zhì)量,卻不影響生理參數(shù)如**因子等。國(guó)內(nèi)*新臨床研究表明芳香精油經(jīng)絡(luò)推拿對(duì)抑郁癥低動(dòng)力癥狀有較好的臨床療效。
由此可見,利用芳香物質(zhì)**抑郁癥一種行之有效的方法。本研究中抑郁癥小鼠在接受相應(yīng)**后,通過測(cè)定小鼠的各項(xiàng)生理指標(biāo)發(fā)現(xiàn)丁香精油霧化**法對(duì)抑郁癥具有確切療效,而莉精油霧化**法對(duì)抑郁癥療效較差。丁香精油霧化**可以緩解甚至**小鼠抑郁癥已在以前的研究中得到了驗(yàn)證。有研究發(fā)現(xiàn)莉花香可以改善人的情緒,且飲用莉花茶可以起到抗抑郁的功效,這與我們的研究結(jié)果不一致,可能是由于采用的**方法不同或者是**的對(duì)象不同所導(dǎo)致。