五味子木脂素对睡眠剥夺大鼠负性情绪及行为的影响

黄莉莉，耿一玄，闫金铭，王琪，王艳艳

（黑龙江中医药大学药学院，黑龙江哈尔滨150040）

五味子为木兰科植物五味子Schisandra chinensis（Turcz.）Baill的干燥成熟果实，民间多以煎煮口服、泡酒饮用、磨粉温水口服为用，具有安神定志的功效。社会经济飞速发展的今天，由于生活及工作的需求和压力，越来越多的人处于潜在的睡眠剥夺状态之中，长时间的睡眠剥夺会造成日间活动功能下降[1-3]。研究显示，近一半的失眠患者都会伴有一种或几种精神障碍，其中焦虑障碍占大约24%，抑郁障碍占大约23%[4]，包括由于失眠所导致的疲劳、体力下降等，这些都会对患者的身心健康及生活质量造成不可预估的巨大影响。因此，开发研究治疗失眠的药物或保健食品，除关注夜间睡眠质量以外，还应关注对焦虑、抑郁等负性情绪和抗疲劳能力等日间功能的改善作用。以往实验研究表明，五味子木脂素可以减少其自主活动次数，延长戊巴比妥钠所致动物的睡眠时间，延长自由活动动物等总睡眠时间，表现为镇静催眠作用[5-7]。同时，亦有研究发现，五味子木脂素对束缚应激引起的焦虑症及压力引起的抑郁症、衰老动物的疲劳能力下降，均具有良好的抑制作用[8-9]。但五味子木脂素对于睡眠剥夺动物所致的负性情绪，易于疲劳等方面影响的研究甚少。本实验采用小平台睡眠剥夺装置对大鼠进行睡眠剥夺，观察五味子木脂素对睡眠剥夺大鼠的焦虑和抑郁等负性情绪，以及疲劳程度的影响，为把五味子开发成具有抵制睡眠剥夺所致的日间功能下降的药物及保健食品提供了药理学基础。

1 材料

1.1 实验动物

SD大鼠，雄性，体重220 g～260 g，无特定病原（specific pathogen free，SPF）级，由黑龙江中医药大学药物评价中心实验室提供，动物许可证号：SCXK（黑）2018-004。

1.2 试剂及药物

羧甲基纤维素钠：天津市科密欧化学试剂开发中心，生产批号：20180312；AB-8大孔树脂：安徽三星树脂科技有限公司，生产批号：20170504；五味子木脂素冻干粉（总木脂素含量不小于56%）：黑龙江中医药大学药学院中药药理教研室；五味子药材：辽宁，批号：2016111。

1.2.1 五味子木脂素冻干粉制备及配置方法

药材浸泡12 h后经8倍量95%乙醇回流2 h，重复3次。提取液浓缩后经AB-8大孔树脂柱吸附，乙醇液梯度洗脱，收集80%乙醇洗脱液。浓缩成浸膏，制成冻干粉，经紫外分光光度计在254 nm波长下测定冻干粉中总木脂素含量不小于56%。临用前将五味子木脂素冻干粉与1%羧甲基纤维素钠溶液配制成浓度为13.44 mg/mL的五味子木脂素混悬液。

1.3 仪器

FDU-1200型冷冻干燥机：上海爱朗仪器有限公司；SP-1920型紫外可见分光光度计：上海光谱仪器有限公司）；小平台睡眠剥夺装置（90 cm×70 cm×40 cm，12个小平台，平台直径为6 cm）、大平台对照装置（90 cm×70 cm×40 cm，12个大平台，平台直径为 12 cm）：哈尔滨有机玻璃厂；负重游泳装置（直径50 cm，高60 cm圆桶）、强迫游泳装置（直径30 cm，高60 cm圆桶）：市售；高架十字迷宫：上海欣软信息科技有限公司；KQ-300DE型数控超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司；1810A元素型纯水机：重庆摩尔水处理设备有限公司。

2 方法

2.1 实验分组

将实验动物于实验室适应环境[温度（24±2）℃，湿度（55±15）%，12 h 明暗交替（光照：7∶00～19∶00，黑暗：19∶00～7∶00）]，动物自由获取食物和水，一周后随机分为3组，每组8只，分别为大平台对照组，小平台剥夺组和五味子木脂素组。

2.2 睡眠剥夺及给药

大平台对照组实验动物置于大平台对照装置中，小平台剥夺组和五味子木脂素组实验动物分别置于小平台睡眠剥夺装置中，连续3 d，自由饮食和饮水。睡眠剥夺期间，大平台对照组和小平台剥夺组实验动物分别经灌胃途径每日早晚8点给予1%羧甲基纤维素钠溶液（1.0 mL/200 g体重），五味子木脂素组实验动物经灌胃途径每日早晚8点给予五味子木脂素混悬液（13.44 mg/mL，1.0 mL/200 g体重），连续给药3 d。

2.3 高架十字迷宫实验

第4天早8点，将各组实验动物分别从小平台剥夺装置和大平台对照装置中取出，用吹风机将其毛吹干，再放于弱光、四周有黑色帘子的高架十字迷宫上。大鼠背对实验者，头朝向开臂端放置，采集5 min视频。每只大鼠做完实验后，高架十字迷宫开臂和闭臂都必须先用低浓度酒精擦完，再用高浓度酒精擦，等酒精挥发后，按照上述步骤，再继续放第2只大鼠，直至所有动物都做完实验。观看视频，记录动物进入开臂次数和滞留时间，闭臂次数及滞留时间，计算开臂次数比例和滞留时间比例。

2.4 强迫游泳实验

睡眠剥夺前，先将各组大鼠置于水深45 cm，直径30 cm 的圆桶中，水温维持在（28±2）℃，进行 15 min的强迫游泳训练，然后将各组动物分别置于大平台对照装置和小平台睡眠剥夺装置中，连续3 d后，从平台装置中取出各组实验动物，再次将大鼠置于圆桶中游泳5 min，记录5 min内累加静止不动时间（即大鼠除了为避免没入水中而向上的运动外而无其它行为的时间）。

2.5 负重游泳实验

第4天早8点，各组实验动物分别从小平台剥夺装置和大平台对照装置中取出，用吹风机将其毛吹干。然后在大鼠尾部负重，重量为大鼠体重5%的铅块。负重后的大鼠，立即放入水深45 cm，直径50 cm的圆桶中，水温维持在（28±2）℃，进行负重强迫游泳实验。记录大鼠力竭时间（即从大鼠放入圆桶中开始计时，直至大鼠沉入桶底超过10 s没有再次游上水面呼吸的持续时间）。

2.6 统计学处理

3 结果

3.1 五味子木脂素对睡眠剥夺大鼠焦虑样行为的影响

五味子木脂素对睡眠剥夺大鼠进入开臂次数及时间比例的影响结果见图1。

图1 五味子木脂素对睡眠剥夺大鼠进入开臂次数及时间比例的影响（±S.E.M.，n=8）Fig.1 Effect of Schisandra lignans on the ratio of the time to open the arm and the number of open arms of rats with sleep deprivation（±S.E.M.，n=8）

与大平台对照组相比，小平台剥夺组大鼠的进入开臂时间比例和开臂次数比例明显减少，具有显著性差异（p＜0.05）。与小平台剥夺组相比，五味子木脂素组大鼠的进入开臂时间比例和开臂次数比例明显增加，具有极显著性差异（p＜0.01）。

3.2 五味子木脂素对睡眠剥夺大鼠抑郁样行为的影响

五味子木脂素对睡眠剥夺大鼠不动时间的影响结果见图2。

图2 五味子木脂素对睡眠剥夺大鼠不动时间的影响（±S.E.M.，n=8）Fig.2 Effect of Schisandra lignans on immobility time in rats with sleep deprivation（±S.E.M.，n=8）

与大平台对照组相比，小平台剥夺组大鼠的强迫游泳不动时间明显延长，有极显著性差异（p＜0.01）。与小平台剥夺组相比，五味子木脂素组大鼠的强迫游泳不动时间明显减少，有极显著性差异（p＜0.01）。

3.3 五味子木脂素对睡眠剥夺大鼠疲劳程度的影响

五味子木脂素对睡眠剥夺大鼠力竭时间的影响结果见图3。

图3 五味子木脂素对睡眠剥夺大鼠力竭时间的影响（±S.E.M.，n=8）Fig.3 Effect of Schisandra lignans on exhaustion time of rats with sleep deprivation（±S.E.M.，n=8）

与大平台对照组相比，小平台剥夺组大鼠的游泳至力竭时间明显减少，有极显著性差异（p＜0.01）。与小平台剥夺组相比，五味子木脂素组大鼠的游泳至力竭时间明显延长，有极显著性差异（p＜0.01）。

4 结论与讨论

本实验结果显示，五味子木脂素能增加睡眠剥夺大鼠进入开臂时间和次数的比例，减少大鼠强迫游泳不动时间，延长大鼠游泳至力竭时间，具有明显对抗睡眠剥夺所致的焦虑，抑郁和疲劳的作用。高架十字迷宫利用大鼠对新异环境的探究特性和对高悬敞开臂的恐惧心理，形成的矛盾冲突从而考察动物焦虑状态，动物进入开放臂次数比例和进入开放臂停留时间比例与焦虑程度直接相关[10]，是抗焦虑研究中应用最广泛的模型之一。睡眠剥夺后的大鼠进入开臂时间及次数比例明显减少、表现出明显的焦虑样状态。强迫游泳实验可以很好的模拟人类抑郁情绪，被广泛用于抗抑郁药的筛选和评价[11]。其不动的时间可作为评价抑郁行为的指标，动物不动时间增加即出现抑郁倾向。若药物可减少动物的不动时间，即提示该药物可能具有抗抑郁活性[12]。睡眠剥夺后的大鼠强迫游泳不动时间明显延长，表现出明显的抑郁样状态。疲劳主要表现为体力和运动耐力下降，负重游泳实验装置简单，实验结果能直接客观地反映动物的体能，是最为常用的运动耐力测定方法[13]。睡眠剥夺后的大鼠游泳至力竭时间明显减少，表现为易于疲劳。结合3个行为指标综合探讨了五味子木脂素对睡眠剥夺大鼠日间行为的影响，为五味子改善睡眠剥夺大鼠的日间功能提供了药理学基础。