百合地黄汤干预心理亚健康实验大鼠模型的效应与机制研究

发布时间：2020-05-11 16:41

【摘要】：选题依据:亚健康主要指不能达到健康标准,表现为一定时间内的行为活动减少、功能和适应能力减退。心理亚健康是亚健康的重要分型之一,其发生率逐年增加。心理亚健康处于健康与疾病的中间状态,如不引起重视,可能导致精神疾病、躯体疾病等其他慢性疾病的发生。该状态严重地影响人们的学习和工作效率,从而影响居民的生活质量。因此,明确其发生机制以及早期及时合理的干预对于心理亚健康的研究具有重要意义。由于心理亚健康发生机制的复杂性,以及人体试验的伦理局限性,因此,建立心理亚健康实验动物模型,对于探讨其发生机制以及阐释相关药物的干预作用机制具有重要意义和价值。百合地黄汤主要用于治疗由心肺阴虚内热、情志内伤所致的百合病。“百合病”主要病机为阴虚内热,与“心理亚健康”人群多数的临床症状表现极为接近。课题组前期采用自制量表以及症状自评量表(Self-reporting inventory,SCL-90)筛选心理亚健康受试者和健康受试者,采用百合地黄汤进行临床试验干预效应研究。结果表明,百合地黄汤具有显著的干预作用。本研究首先建立并评价了能够在一定程度上反映心理亚健康状态的实验大鼠模型,并明确了百合地黄汤对心理亚健康实验大鼠模型的干预效应。其次,借助代谢组学技术和高通量测序技术,从代谢物、代谢通路和肠道菌群层面探讨了百合地黄汤对心理亚健康实验大鼠模型可能的干预作用机制,为百合地黄汤干预心理亚健康的作用机理研究提供参考依据。目的:模拟人类现实生活中所遭遇的多种应激,建立心理亚健康实验大鼠模型。在临床研究基础之上,给予不同剂量百合地黄汤水煎液干预后,利用行为学综合评价百合地黄汤对心理亚健康大鼠模型的干预效应。采用血清~1H-NMR代谢组学技术,从内源性代谢物和代谢通路的角度探讨其可能的作用机制。采用高通量测序技术,从肠道菌群角度,研究心理亚健康实验大鼠模型肠道菌群是否发生改变,其改变的关键差异菌群是什么,进而探讨百合地黄汤能否通过调节紊乱的肠道菌群发挥干预作用。方法:1、给予实验大鼠孤养、不确定性空瓶应激、昼夜紊乱等多种应激,模拟人类现实生活中遭遇各种应激事件所造成的心理亚健康状态,建立心理亚健康实验大鼠模型,采用旷场实验、高架十字迷宫测试、血液生化指标分析、组织病理切片观察等多个指标对模型进行综合评价。2、给予心理亚健康实验大鼠模型不同剂量的百合地黄汤进行干预,借助旷场测试、高架十字迷宫测试等指标综合评价药物的干预效应。3、采用血清~1H-NMR代谢组学分析,通过图谱处理,借助数据库指认,凭借SIMCA-P 14.0软件进行多元统计分析,通过VIP结合独立样本t检验(P0.05)的结果,筛选与百合地黄汤干预作用相关的差异代谢物,并进一步导入MetPA在线系统,进行关键代谢通路分析,对其干预作用所涉及的代谢通路进行相关的生物学意义阐释。4、采用16S rRNA高通量测序技术对心理亚健康实验大鼠模型以及百合地黄汤干预后大鼠粪便肠道菌群进行分析,采用Greengenes数据库作为分类地位鉴定的模板序列,统计不同级别菌群的相对丰度,再进行菌群多样性分析。采用多元统计分析以及单变量分析共同筛选不同组别中各分类等级中的差异菌群,探讨百合地黄汤对心理亚健康实验大鼠模型干预作用机制。结果:1、与空白对照组相比,心理亚健康模型组大鼠皮毛略显蓬松,自主活动较少,精神略显倦怠;体重增长缓慢(P0.01);糖水偏爱率无显著变化(P0.05);旷场测试中直立次数和穿越格数显著减少(P0.05),中央格停留时间无统计学差异(P0.05);高架十字迷宫测试中进入开臂的次数比例以及进入开臂的时间比例均显著减少(P0.05),血液常规与血液生化指标并未发生显著变化(P0.05);心理亚健康模型组中未发生肝脏和脾脏严重的组织病理变化。相关行为学测试指标尚未达到抑郁症和焦虑症疾病模型的严重程度,即该模型与相关疾病模型有明显的区别,所建立的心理亚健康实验大鼠模型能够在一定程度上模拟人类的心理亚健康状态。2、在旷场测试中,与空白对照组比,心理亚健康模型组大鼠的直立次数和穿越格数均减少,有统计学差异(P0.05),给予百合地黄汤干预后,低剂量组(2.5 g/kg),中剂量组(5.0 g/kg)和高剂量组(10.0 g/kg)均能增加大鼠在旷场测试中的穿越格数(P0.05);低、高剂量组虽能增加直立次数,但无统计学差异,而中剂量能够显著增加大鼠在旷场测试中的直立次数(P0.05)。在高架十字迷宫测试中,进入开臂次数的比例以及进入开臂时间的比例均减少(P0.05)。给予百合地黄汤干预后,中剂量组(5.0 g/kg)和高剂量组(10.0 g/kg)都能显著增加心理亚健康大鼠模型在进入开臂的时间比例以及进入开臂的次数比例(P0.05)。此外,百合地黄汤对心理亚健康实验大鼠模型增长缓慢的体重并无明显改善作用(P0.05)。3、采用~1H-NMR代谢组学分析方法对百合地黄汤干预心理亚健康实验大鼠模型血清样本进行分析,发现百合地黄汤能回调心理亚健康实验大鼠模型血清中紊乱的代谢物,并发现与干预效应相关的差异代谢物。与干预作用相关的关键通路主要涉及缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成,精氨酸和脯氨酸代谢,D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢等通路。2、肠道菌群研究结果发现,在菌群的分类学组成方面,在门分类水平中,Firmicutes菌门,Bacteroidetes菌门,Actinobacteria菌门在三组(空白对照组、心理亚健康模型组、百合地黄汤组(5.0 g/kg))群落结构中占有绝对优势,与空白对照组相比,Actinobacteria在心理亚健康模型组中相对丰度较低,具有统计学差异(P0.05),而心理亚健康与百合地黄汤给药组之间无显著差异(P0.05)。α多样性分析发现,与空白对照组比,心理亚健康模型组大鼠Shannon和Simpson指数无统计学差异,而Chao1和ACE指数显著降低(P0.05)。与心理亚健康模型组相比,百合地黄汤组(5.0 g/kg)在Alpha多样性分析各指数中无统计学差异(P0.05)。Bate多样性分析发现,心理亚健康模型组和空白对照组大鼠菌群结构组成差异明显。但是,百合地黄汤(5.0 g/kg)给药组与心理亚健康模型组大鼠菌群结构组成差异并不明显。通过VIP结合独立样本t检验(P0.05)筛选相关差异菌群。结果表明,与空白对照组比,心理亚健康大鼠模型粪便肠道菌群中,厚壁菌门中Bacilli菌纲,Lactobacillales菌目,Lactobacillaceae菌科,Lactobacillus菌属相对丰度升高:而Clostridia菌纲,Clostridiales菌目,Blautia菌属相对丰度降低。放线菌门中Coriobacteriales菌目,Coriobacteriaceae菌科,Adlercreutzia菌属相对丰度降低,均有统计学差异(P0.05或P0.01)。结论:1、所建立的心理亚健康实验大鼠模型能在一定程度上模拟人类的心理亚健康状态,评价方法较为客观,具有一定的可行性。2、百合地黄汤低(2.5 g/kg)、中(5.0 g/kg)、高剂量(10.0 g/kg)都能在一定程度上提高心理亚健康实验大鼠模型在陌生环境中的活动能力,以及好奇程度,但是以中剂量最佳。百合地黄汤中、高剂量都能有效地改善心理亚健康实验大鼠模型所伴有的焦虑情绪。3、百合地黄汤可能通过调节机体的能量代谢、氨基酸代谢、从而改善心理亚健康状态。4、心理亚健康实验大鼠模型肠道菌群发生改变,百合地黄汤干预该大鼠模型,未对紊乱的差异菌群有明显地改善作用,提示百合地黄汤可能并不是通过调节肠道菌群发挥干预作用。相关研究结果需要进一步扩大测试样本数量,并在临床试验中进一步验证。
【图文】：

示意图,心理亚健康,实验大鼠,模型建立

百合地黄汤干预心理亚健康实验大鼠模型的效应与机制研究表 3-1 试剂类型及编号信息试剂类型简称批号丙氨酸胺基转移酶 ALT 170913天冬氨酸氨基转移酶 AST 170817尿素 BUN 170901肌酐 CREA 171215总胆固醇 TCHO 170906甘油三酯 TG 1708143.2 实验示意图

折线图,应激,折线图,糖水

图 3-2 应激对大鼠体重影响的折线图与空白对照组相比：*P<0.05，**P<0.01；与心理亚健康模型组相比：#P<0.05，##P<3 大鼠糖水偏爱率的变化如表 3-3 所示，在造模第 0 天，各组大鼠糖水偏爱率基线值无显著性差异，与空白对照组比，抑郁症模型组大鼠表现出糖水偏爱率下降，，具有统计P<0.01），而焦虑症模型组大鼠则表现出糖水偏爱率升高，具有统计学<0.05）。其可能原因是由于焦虑症大鼠在应激过程中，长期的不确定性空瓶糖水测试结果，使其测试值异常升高。与心理亚健康模型组相比，抑郁症鼠表现出糖水偏爱率降低，有统计学差异（P<0.01）。实验表明，由 CUMS造成抑郁症大鼠甜度快感缺失的现象，而心理亚健康模型和焦虑症模型组表现出此行为。表 3-3 各组大鼠糖水偏爱率的变化 (x±s)组别只数糖水偏爱率（%）
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R285.5;R-332

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