基于cAMP/PKA/CREB/BDNF信号通路探讨柴胡加龙骨牡蛎汤抗抑郁的作用机制

赵迪克; 牛君; 杜志欣; 周春雨; 丁申奥; 杜晓丹; 杨丽萍; 毛梦迪

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221709

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基于cAMP/PKA/CREB/BDNF信号通路探讨柴胡加龙骨牡蛎汤抗抑郁的作用机制

经典名方 | 更新时间：2023-01-03

- 基于cAMP/PKA/CREB/BDNF信号通路探讨柴胡加龙骨牡蛎汤抗抑郁的作用机制
- Exploration of Antidepressant Mechanism of Chaihu and Longgu Mulitang Based on cAMP/PKA/CREB/BDNF Signaling Pathway
- 中国实验方剂学杂志 2023年29卷第3期页码：17-25
- 作者机构：
  
  1.河南中医药大学，郑州 450046
  2.郑州市二七区疾控中心，郑州 450052
- 作者简介：
  
  赵迪克，博士，讲师，从事中医药名家经方药效研究，E-mail：zhaodico@hactcm.edu.cn
  杨丽萍，博士，教授，从事中西医结合治疗抑郁症研究，E-mail：bioylp@126.com；
  毛梦迪，硕士，从事中西医结合治疗抑郁症研究，E-mail：1731532135@qq.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(81973596);河南中医药大学博士基金项目(00104311)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221709
  中图分类号： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- 收稿日期：2022-06-29，
  
  网络出版日期：2022-09-01，
  
  纸质出版日期：2023-02-05
- 稿件说明：
移动端阅览
赵迪克,牛君,杜志欣等.基于cAMP/PKA/CREB/BDNF信号通路探讨柴胡加龙骨牡蛎汤抗抑郁的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(03):17-25.

ZHAO Dike,NIU Jun,DU Zhixin,et al.Exploration of Antidepressant Mechanism of Chaihu and Longgu Mulitang Based on cAMP/PKA/CREB/BDNF Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(03):17-25.
赵迪克,牛君,杜志欣等.基于cAMP/PKA/CREB/BDNF信号通路探讨柴胡加龙骨牡蛎汤抗抑郁的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(03):17-25. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221709.

ZHAO Dike,NIU Jun,DU Zhixin,et al.Exploration of Antidepressant Mechanism of Chaihu and Longgu Mulitang Based on cAMP/PKA/CREB/BDNF Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(03):17-25. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221709.

摘要

目的

该研究基于环磷酸腺苷（cAMP）/蛋白激酶A（PKA）/cAMP反应元件结合蛋白（CREB）/脑源性神经营养因子（BDNF）信号通路探究柴胡加龙骨牡蛎汤对慢性不可预见性温和应激（CUMS）法制备的大鼠抑郁模型的干预作用。

方法

随机数字表法将60只SD大鼠分为正常组、模型组、柴胡加龙骨牡蛎汤低、中、高剂量组和氟西汀组。除正常组外，其他各组进行49 d的CUMS制备大鼠抑郁模型。第29天开始给药，柴胡加龙骨牡蛎汤组低、中、高剂量组分别给予柴胡龙骨牡蛎汤颗粒剂2.89、5.78、11.56 g·kg

-1

，氟西汀组给予盐酸氟西汀胶囊2.06 mg·kg

-1

。旷场实验和强迫游泳实验观察大鼠行为学表现，酶联免疫吸附测定法（ELISA）测定大鼠海马组织5-羟色胺（5-HT）、去甲肾上腺素（NE）、cAMP水平；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测大鼠海马组织PKA、CREB、BDNF mRNA表达；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测大鼠海马组织PKA、BDNF蛋白表达水平；免疫组化法（IHC）检测CREB定位表达；苏木素-伊红（HE）染色和尼氏染色观察海马组织形态学的变化。

结果

与正常组比较，模型组大鼠强迫游泳不动时间显著增加（

0.01）；运动总距离、中央区停留时间、中央区进入总次数、中央区运动距离均显著降低（

0.01），海马5-HT、NE、cAMP含量显著降低（

0.01），PKA蛋白表达、BDNF蛋白表达和mRNA水平、CREB蛋白表达和mRNA水平显著降低（

0.01）；与模型组比较，柴胡加龙骨牡蛎汤给药组大鼠强迫游泳不动时间均显著降低（

0.01），柴胡加龙骨牡蛎汤给药组大鼠运动总距离、中央区停留时间、中央区运动距离显著、央区进入次数明显增加（

0.05，

0.01），柴胡加龙骨牡蛎汤给药组海马5-HT含量、NE含量、cAMP含量明显增高（

0.05，

0.01），柴胡加龙骨牡蛎汤给药组海马PKA蛋白表达、CERB和BDNF的mRNA及蛋白表达都显著增加（

0.01）。HE和尼氏染色显示海马神经元结构恢复。

结论

柴胡加龙骨牡蛎汤调节抑郁大鼠海马单胺类神经递质5-HT、NE水平，激活cAMP/PKA/CREB/BDNF信号通路，上调BDNF表达，保护海马神经元的结构和功能，缓解大鼠焦虑、抑郁情绪。

Abstract

Objective

To observe the intervention effect of Chaihu and Longgu Mulitang （CLMT） on rat depression model prepared by chronic unpredictable mild stress （CUMS） based on cyclic adenosine monophosphate （cAMP）/protein kinase A （PKA）/cAMP-response element-binding protein （CREB）-brain-derived neurotrophic factor （BDNF） signaling pathway.

Method

Sixty SD rats were divided into normal group， model group， and CLMT low-， medium- and high-dose groups and fluoxetine group （positive control） according to random number table. They， except the normal group， were treated with CUMS for 49 days to prepare the rat depression model. The CLMT low-， medium- and high-dose groups were given 2.89， 5.78 11.56 g·kg

-1

of CHMD granules， respectively， and the fluoxetine group was given 2.06 mg·kg

-1

fluoxetine hydrochloride on the 29

day. The normal group and the model group received equal volume of normal saline for 21 days. The behavioral performance of rats were observed by open field test and forced swim test. The levels of 5-hydroxytryptamine （5-HT）， norepinephrine （NE） and cAMP in rat hippocampus were measured by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）. The mRNA expressions of PKA， CREB， and BDNF in rat hippocampus were detected by real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR）， and the protein expressions of PKA and BDNF were detected by Western blot. Immunohistochemistry was used to determine the expression of CREB， and hematoxylin and eosin （HE） staining and Nissl staining were used to observe the morphological changes of hippocampus.

Result

Compared with the conditions in the normal group， the immobility time of the model group in the forced swim test was increased （

0.01） and the total movement distance， residence time in central area， number of entries in central area and movement distance in central area were decreased （

0.01）. Additionally， the contents of 5-HT， NE and cAMP in hippocampus of the model group as well as the protein expressions of PKA， BDNF and CRE，the mRNA expressions of BDNF and CREB were lower than those in the normal group （

0.01）. Compared with the model group， the CLMT groups had reduced immobility time （

0.01）， elevated total movement distance， residence time in central area， number of entries in central area and movement distance in central area （

0.05，

0.01）， up-regulated contents of 5-HT， NE and cAMP in hippocampus （

0.05，

0.01）， and up-regulated protein expressions of PKA， BDNF and CREB and mRNA expressions of BDNF and CREB （

0.01）. HE staining and Nissl staining showed that CLMT significantly improved the neuronal structure in rat hippocampus.

Conclusion

CLMT alleviates the anxiety and depression of rats. These effects may be mediated by regulating monoamine neurotransmitters 5-HT and NE in hippocampus of depressed rats， activating cAMP/PKA/CREB/BDNF signaling pathway， up-regulating the expression of BDNF and protecting hippocampal structure and function .

关键词

Keywords

references

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