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中风后抑郁症(Post Stroke Depression,PSD)是指发生于中风患者群体中的一种以思维缓慢、情感低落、语言动作迟滞为主要临床表现的情感障碍性疾病,是中风病的常见并发症之一[1]。在本病进展过程中患者可能出现新的人格特质或强化既往人格特质。患者可能表现出情感淡漠、固执、死板、冲动、感觉迟钝或对他人漠不关心,缺少自我认知或变得内疚自责,出现偏执妄想或有自杀倾向。该病在中风患者中发生的比例因人群受教育水平、基本医疗设施完善程度以及家庭护理条件等多种因素影响呈现多样性,整体比例大概在26%-60%左右,在这些抑郁患者中约有20%-25%的患者为重度抑郁[2]。有研究对卒中后不同时间段的重度抑郁的发生率及相关危险因素进行分析,结果显示约有四分之一的患者在疾病急性期出现重度抑郁[3]。进一步研究结果显示急性抑郁症通常发生于左侧大脑半球前部病变的患者,失语、单独生活是主要的危险因素[4]。在发病后1年有16%的患者出现抑郁。发病后2年与3年抑郁的发病率分别为19%和29%[5],调查结果认为中风患者存在依赖性及与缺少社会接触是导致晚期抑郁症的重要因素。另一项研究对202例卒中患者进行追踪,1年发病率为36%,2年为24%,3年为18%,在卒中发病前有抑郁病史的患者在卒中后更易出现抑郁[6]。卒中后6个月,无论是重度或轻度抑郁症状,发生率都较前增加,分别从23%增至35%及从20%增至26%[7]。由于失语或反应迟钝,无法获得明确的既往史,自主神经体征也很难做出解释。卒中患者可能存在食欲减退,睡眠模式改变或强哭强笑的假性延髓麻痹状态。对于认知及行为异常的患者来说,抑郁持续状态更为常见,致使病情更为复杂化。神经功能及心理作用常同时存在相互影响。功能上的缺失使患者自身情绪低落,而情绪抑郁使患者无法激发他们自身的潜能。对于康复情况未达预期,不配合康复,或出现倒退的患者,均需要考虑抑郁的可能性。这些患者可能出现情感暴发、固执、易激惹或对他人的行为或言语很敏感,并可能产生自杀的想法。PSD不仅阻碍了患者的神经功能恢复,也使中风病的死亡率增加了3~4倍,因此提高对PSD的认识,积极预防治疗PSD刻不容缓[8]。中医学认为中风后抑郁症在中风病发作基础上因脏腑气机紊乱而进一步发展形成了郁证,病机复杂,临床表现多样,容易漏诊,如果能够及时配合疏肝理气,行气解郁之类药物治疗会明显改善中风患者在中风后出现的抑郁状态。越鞠丸作为疏肝解郁的代表方,用药考究,配伍严谨,以条达肝气为核心,同时兼顾清心火、理脾胃、消瘀滞、畅血脉,进而达到五脏同调,使逆乱的脏气恢复正常,从而达到治疗中风后抑郁症目的。临床实践证明使用该方治疗中风后抑郁症效果确切[9]。近来肠道菌群检测技术迅猛发展,肠道微生物和中风后抑郁症之间的联系逐渐明晰。进一步明确越鞠丸在治疗中风后抑郁症过程中对于机体肠道菌群的影响也更加必要。
目的:研究中风后抑郁症大鼠模型肠道菌群变化及越鞠丸对中风后抑郁症大鼠模型肠道菌群的影响。
方法:SPF级健康SD大鼠100只,雌雄各半,体重(180±20)g,在光暗周期为12h,室内温度为23±2℃的SPF饲养环境中适应性喂养一周,以敞箱实验(Open-Field Test)作行为学筛选依据,选取动物对外界刺激行为一致的群体入组,避免因个体素质差异导致实验结果出现误差。敞箱实验水平运动和垂直运动总得分低于30分或高于120分的动物予以剔除。将入组的80只大鼠依据体重以进行标记,并采用SPSS21.0统计软件进行随机选取10只大鼠作为正常对照组,其余用于制备大脑中动脉阻塞(Middle Cerebral Artery Oeelusion,MCAO)大鼠模型。将造模成功大鼠进行神经功能缺损评分后依据评分结果进行随机区组设计分组,分为模型对照1组(大鼠大脑中动脉阻塞术)、模型对照2组(大鼠大脑中动脉阻塞术+多种慢性不可预见性刺激)、百忧解组、越鞠丸小剂量组、越鞠丸中剂量组、越鞠丸大剂量组。除模型对照1组外,进行14d的慢性温和性刺激诱导抑郁模型,抑郁模型成功建立之后百忧解组、越鞠丸小剂量组、越鞠丸中剂量组、越鞠丸大剂量组分别给予不同剂量药物进行治疗。给药方法与剂量:正常组:每天给予生理盐水2.5ml/次灌胃,1次/日。模型对照1组:每天给予生理盐水2.5ml/次灌胃,1次/日。模型对照2组:每天给予生理盐水2.5ml/次灌胃,1次/日。百忧解组:每天给百忧解0.18mg/100g体重,溶于2.5ml生理盐水灌胃,1次/日。越鞠丸组:每天给予按生药135mg/100g、45mg/100g、15mg/100g体重溶于2.5ml生理盐水灌胃,1次/日,分为越鞠丸大、中、小剂量组,疗程28天。在第7天、第35天、第63天进行肠道菌群多样性检测及动物行为学评价。实验结束后处死大鼠,取大鼠大脑组织做HE染色。
结果:(1)实验开始后第35天模型对照2组大鼠与正常组比较体重减少(P<0.05),动物行为学检测结果显示糖水消耗量也明显减少(P<0.05),敞箱试验结果显示造模后大鼠水平方向上运动结果有差异,强迫游泳实验结果显示造模后大鼠静止不动时间与正常组比较明显变长(P<0.05)。(2)第63天中风后抑郁症模型大鼠在经过28天治疗后越鞠丸大、中剂量治疗组大鼠体重较模型2组明显增加(P<0.05)。在动物行为学实验过程中越鞠丸大、中剂量组以及百忧解组大鼠糖水消耗量较模型对照2组明显增加(P<0.05),在敞箱试验中越鞠丸大、中剂量组以及百忧解组大鼠水平方向运动结果较模型对照2组明显增加(P>0.05),但水平方向上运动结果较模型对照组比较无统计学差异(P>0.05),在强迫游泳实验中,越鞠丸大剂量组和百忧解组大鼠静止不动时间较模型对照2组明显减少(P<0.05),越鞠丸中剂量组和小剂量组与模型对照2组比较无明显差异。大鼠悬尾实验中,百忧解组和越鞠丸大剂量治疗组、中剂量治疗组以及小剂量治疗组与模型对照2组比较均减少(P<0.05)。(3)模型对照2组大鼠海马组织细胞结构不规则,炎性细胞大量存在,越鞠丸大剂量治疗组和中剂量组大鼠海马组织中存在一定量的炎性细胞,正常组大鼠海马组织细胞结构大小一致,可见少量巨噬细胞。(4)16S测序结果显示进一步采用秩和检验对大鼠肠道菌群在纲、目、科、属分类等级进行分析。在Phylum水平上进行秩和检验发现模型对照2组与正常组比较candidatus saccharibacteria丰度水平升高和euryarchaeota丰度水平降低(P<0.05);越鞠丸大剂量和中剂量治疗组与模型对照2组比较candidatus saccharibacteria丰度水平降低,而euryarchaeota丰度水平升高(P<0.05)。在class水平上Eubacteriaceae丰度明显升高,差异有显著性(P<0.05)。越鞠丸大剂量、中剂量及小剂量治疗组与模型对照2组比较Eubacteriaceae有所降低,但差异无显著性(P>0.05)。经过秩和检验结果显示模型对照2组及各治疗组之间在Order水平上丰度差异无显著性变化(P>0.05)。经过秩和检验发现,模型对照2组与正常组菌群在Family丰度水平上,Eubacteriaceae丰度明显升高,差异有显著性(P<0.05)。经过秩和检验发现,在gene丰度水平上,模型对照2组与正常组相比eubacterium丰度水平升高(P<0.05),Saccharibacteria_genera_incertae_sedis和fusicatenibacter丰度水平降低(P<0.05)。越鞠丸大剂量和中剂量治疗组与模型对照2组比较Eubacterium丰度水平降低,具有显著性差异(P<0.05)Saccharibacteria_genera_incertae_sedis和Fusicatenibacter升高(P<0.05),在属水平上,通过秩和检验得到差异物种,计算丰度前30的差异物种与动物行为学改变效果之间的相互关系,Fusicatenibacter及Saccharibacteria_genera_incertae_sedis呈正相关,Eubacterium为负相关。聚类分析结果显示模型对照2组大鼠肠道菌群与正常组大鼠肠道菌群距离最远,经过越鞠丸大剂量治疗组大鼠肠道菌群距离正常组明显较近与其他治疗组比较有统计学差异(P<0.05)。
结论:(1)采用线拴法结合慢性温和性刺激能够较理想的复制出中风后抑郁症模型,且该模型对于抗抑郁药敏感性较好,能够作为合理评价越鞠丸治疗效果的参考标准。(2)越鞠丸能够改善中风后抑郁症大鼠的动物行为学及大脑海马区组织细胞炎症状态,进而产生治疗效果,提高其对外界刺激反应的敏感性。(3)越鞠丸能够改善中风后抑郁症大鼠营养状态,增加大鼠体重。(4)越鞠丸能够影响中风后抑郁症大鼠肠道菌群,使Fusicatenibacter及Saccharibacteria_genera_incertae_sedis菌群丰度升高,Eubacterium菌群丰度降低。这一改变与动物行为学改变具有相关性。
目的:研究中风后抑郁症大鼠模型肠道菌群变化及越鞠丸对中风后抑郁症大鼠模型肠道菌群的影响。
方法:SPF级健康SD大鼠100只,雌雄各半,体重(180±20)g,在光暗周期为12h,室内温度为23±2℃的SPF饲养环境中适应性喂养一周,以敞箱实验(Open-Field Test)作行为学筛选依据,选取动物对外界刺激行为一致的群体入组,避免因个体素质差异导致实验结果出现误差。敞箱实验水平运动和垂直运动总得分低于30分或高于120分的动物予以剔除。将入组的80只大鼠依据体重以进行标记,并采用SPSS21.0统计软件进行随机选取10只大鼠作为正常对照组,其余用于制备大脑中动脉阻塞(Middle Cerebral Artery Oeelusion,MCAO)大鼠模型。将造模成功大鼠进行神经功能缺损评分后依据评分结果进行随机区组设计分组,分为模型对照1组(大鼠大脑中动脉阻塞术)、模型对照2组(大鼠大脑中动脉阻塞术+多种慢性不可预见性刺激)、百忧解组、越鞠丸小剂量组、越鞠丸中剂量组、越鞠丸大剂量组。除模型对照1组外,进行14d的慢性温和性刺激诱导抑郁模型,抑郁模型成功建立之后百忧解组、越鞠丸小剂量组、越鞠丸中剂量组、越鞠丸大剂量组分别给予不同剂量药物进行治疗。给药方法与剂量:正常组:每天给予生理盐水2.5ml/次灌胃,1次/日。模型对照1组:每天给予生理盐水2.5ml/次灌胃,1次/日。模型对照2组:每天给予生理盐水2.5ml/次灌胃,1次/日。百忧解组:每天给百忧解0.18mg/100g体重,溶于2.5ml生理盐水灌胃,1次/日。越鞠丸组:每天给予按生药135mg/100g、45mg/100g、15mg/100g体重溶于2.5ml生理盐水灌胃,1次/日,分为越鞠丸大、中、小剂量组,疗程28天。在第7天、第35天、第63天进行肠道菌群多样性检测及动物行为学评价。实验结束后处死大鼠,取大鼠大脑组织做HE染色。
结果:(1)实验开始后第35天模型对照2组大鼠与正常组比较体重减少(P<0.05),动物行为学检测结果显示糖水消耗量也明显减少(P<0.05),敞箱试验结果显示造模后大鼠水平方向上运动结果有差异,强迫游泳实验结果显示造模后大鼠静止不动时间与正常组比较明显变长(P<0.05)。(2)第63天中风后抑郁症模型大鼠在经过28天治疗后越鞠丸大、中剂量治疗组大鼠体重较模型2组明显增加(P<0.05)。在动物行为学实验过程中越鞠丸大、中剂量组以及百忧解组大鼠糖水消耗量较模型对照2组明显增加(P<0.05),在敞箱试验中越鞠丸大、中剂量组以及百忧解组大鼠水平方向运动结果较模型对照2组明显增加(P>0.05),但水平方向上运动结果较模型对照组比较无统计学差异(P>0.05),在强迫游泳实验中,越鞠丸大剂量组和百忧解组大鼠静止不动时间较模型对照2组明显减少(P<0.05),越鞠丸中剂量组和小剂量组与模型对照2组比较无明显差异。大鼠悬尾实验中,百忧解组和越鞠丸大剂量治疗组、中剂量治疗组以及小剂量治疗组与模型对照2组比较均减少(P<0.05)。(3)模型对照2组大鼠海马组织细胞结构不规则,炎性细胞大量存在,越鞠丸大剂量治疗组和中剂量组大鼠海马组织中存在一定量的炎性细胞,正常组大鼠海马组织细胞结构大小一致,可见少量巨噬细胞。(4)16S测序结果显示进一步采用秩和检验对大鼠肠道菌群在纲、目、科、属分类等级进行分析。在Phylum水平上进行秩和检验发现模型对照2组与正常组比较candidatus saccharibacteria丰度水平升高和euryarchaeota丰度水平降低(P<0.05);越鞠丸大剂量和中剂量治疗组与模型对照2组比较candidatus saccharibacteria丰度水平降低,而euryarchaeota丰度水平升高(P<0.05)。在class水平上Eubacteriaceae丰度明显升高,差异有显著性(P<0.05)。越鞠丸大剂量、中剂量及小剂量治疗组与模型对照2组比较Eubacteriaceae有所降低,但差异无显著性(P>0.05)。经过秩和检验结果显示模型对照2组及各治疗组之间在Order水平上丰度差异无显著性变化(P>0.05)。经过秩和检验发现,模型对照2组与正常组菌群在Family丰度水平上,Eubacteriaceae丰度明显升高,差异有显著性(P<0.05)。经过秩和检验发现,在gene丰度水平上,模型对照2组与正常组相比eubacterium丰度水平升高(P<0.05),Saccharibacteria_genera_incertae_sedis和fusicatenibacter丰度水平降低(P<0.05)。越鞠丸大剂量和中剂量治疗组与模型对照2组比较Eubacterium丰度水平降低,具有显著性差异(P<0.05)Saccharibacteria_genera_incertae_sedis和Fusicatenibacter升高(P<0.05),在属水平上,通过秩和检验得到差异物种,计算丰度前30的差异物种与动物行为学改变效果之间的相互关系,Fusicatenibacter及Saccharibacteria_genera_incertae_sedis呈正相关,Eubacterium为负相关。聚类分析结果显示模型对照2组大鼠肠道菌群与正常组大鼠肠道菌群距离最远,经过越鞠丸大剂量治疗组大鼠肠道菌群距离正常组明显较近与其他治疗组比较有统计学差异(P<0.05)。
结论:(1)采用线拴法结合慢性温和性刺激能够较理想的复制出中风后抑郁症模型,且该模型对于抗抑郁药敏感性较好,能够作为合理评价越鞠丸治疗效果的参考标准。(2)越鞠丸能够改善中风后抑郁症大鼠的动物行为学及大脑海马区组织细胞炎症状态,进而产生治疗效果,提高其对外界刺激反应的敏感性。(3)越鞠丸能够改善中风后抑郁症大鼠营养状态,增加大鼠体重。(4)越鞠丸能够影响中风后抑郁症大鼠肠道菌群,使Fusicatenibacter及Saccharibacteria_genera_incertae_sedis菌群丰度升高,Eubacterium菌群丰度降低。这一改变与动物行为学改变具有相关性。