熊果酸改善精神分裂症小鼠脱髓鞘和脑组织间液引流紊乱

摘要

目的：探讨精神分裂症（schizophrenia, SZ）的髓鞘和脑组织间液（interstitial fluid, ISF）相关发病机制，探究熊果酸（ursolic acid, UA）对SZ中髓鞘损伤及其继发的ISF异常引流的治疗效果。方法：使用30只6～8周雌性C57BL/6J小鼠，体质量（20±2） g,随机分为UA治疗组、SZ模型组、对照组3组，每组10只：（1）对照组：腹腔注射（intraperitoneal injection, ip）生理盐水，灌胃（intragastric, ig）给予1%（质量分数）羧甲基纤维素钠（carboxymethylcellulose sodium, CMC-Na）;（2）SZ模型组：ip给与2 mg/kg的地卓西平（dizocilpine maleate, MK-801）, ig给与1%（质量分数）CMC-Na;（3）UA治疗组：ig给与25 mg/kg的UA,ip给与2 mg/kg的MK-801。治疗组先ig给药UA预治疗一周，然后对3组小鼠进行为期两周的药物干预。在造模完成后依次通过旷场测试和前脉冲抑制实验对小鼠进行行为学评价。行为测试后，通过向脑区注射荧光示踪剂来探究各组ISF分区引流的改变；通过免疫荧光探究各组脑内水通道蛋白4（aquaporin 4, AQP4）极性分布的改变以及蛋白表达的变化；通过激光共聚焦显微镜（laser scanning confocal microscope, LSCM）髓鞘反射光成像研究鼠脑内髓鞘的变化。采用单因素方差分析（one-way ANOVA）对计量数据进行组间比较，使用TukeyHSD进行组间两两比较。结果：旷场测试发现，模型组在旷场中运动的总路程[（7 949.39±1 140.55） cm vs.（2 831.01±1 212.72） cm,P<0.001]和中央区域停留时间[（88.43±22.06） s vs.（56.85±18.58） s,P=0.011]显著高于对照组，而治疗组在旷场中运动总路程[（2 415.80±646.95） cm vs.（7 949.39±1 140.55） cm,P<0.001]和中央区域停留时间[（54.78±11.66） s vs.（88.43±22.06） s,P=0.007]较模型组显著降低。前脉冲抑制实验发现，模型组给与预脉冲时对震惊反射的抑制率均显著低于对照组（P均<0.001）;治疗组上述指标较模型组显著增加（P均<0.001）。髓鞘反射光检测发现，模型组小鼠脑内存在显著的脱髓鞘，治疗组脑内脱髓鞘情况得到逆转。荧光示踪发现，模型组示踪剂向头侧皮层区的扩散面积和向尾侧丘脑区的返流面积均显著大于对照组[（13.93±3.35） mm²vs.（2.79±0.94） mm²,P<0.001;（2.48±0.38） mm²vs.（0.05±0.12） mm²,P<0.001],且脑区间引流分区明显破坏；治疗组示踪剂向头侧皮层区的扩散面积和向尾侧丘脑区的返流面积均较模型组显著减小[（7.93±2.48） mm²vs.（13.93±3.35） mm²,P<0.001;（0.50±0.30） mm²vs.（2.48±0.38） mm²,P<0.001]。免疫荧光染色发现，模型组小鼠脑内AQP4极性分布遭到破坏，且模型组AQP4蛋白表达量较对照组明显下降[（3 663.88±733.77）μm²vs.（13 354.92±4 054.05）μm²,P<0.001];治疗组较模型组AQP4极性分布得到改善，AQP4蛋白表达量较模型组显著升高[（11 104.68±3 200.04）μm²vs.（3 663.88±733.77）μm²,P<0.001]。结论：一定剂量的UA干预可以改善SZ小鼠的行为学表现，这种改善表现为运动亢进和焦虑症状得到缓解，感觉运动门控功能得到恢复；其机制可能是通过改善SZ小鼠的脱髓鞘病理改变及ISF分区引流紊乱。

关键词

精神分裂症 / 脑组织间液 / 脱髓鞘 / 熊果酸