摘要：随着社会压力的增加，人人面临抑郁的高风险。随后，抑郁影响认知行为，并对日常生活产生负面影响。幸运的是，中药加味逍遥胶囊（JWXY）对降低抑郁症和改善认知行为有效。

 

方法：通过超高效液相色谱和四极杆飞行时间质谱分析鉴定了JWXY胶囊的成分。我们用自动3D视频跟踪系统分析了新水箱中抑郁样斑马鱼的行为，并进行了颜色偏好测试，同时检测舍曲林和JWXY胶囊治疗后的生理变化。

 

结果：舍曲林和JWXY胶囊均能减轻利血平所致斑马鱼的运动行为和抑郁表型。JWXY胶囊能显著改善利血平所致的抑制性探索行为。此外，随着抑郁行为的发作，斑马鱼表现出认知行为的改变，如颜色偏好改变。然而，与舍曲林相比，JWXY胶囊更有效地挽救了这种颜色偏好模式的改变。此外，皮质醇水平升高，酪氨酸羟化酶（TH）表达增加，单胺类神经递质降低，包括5-羟色胺（5-HT）和去甲肾上腺素，参与抑郁行为。此外，舍曲林和JWXY胶囊通过改变内源性皮质醇和单胺类神经递质的水平，挽救了斑马鱼的抑郁表型和认知行为。

 

结论：JWXY胶囊比舍曲林更有效地减轻利血平诱发的斑马鱼抑郁症和认知障碍。本研究可为抑郁症的临床治疗及JWXY胶囊的作用机制提供新的见解。

 

 

背景：抑郁障碍（MDD）是最常见的脑疾病之一，通常与其他精神障碍并存。抑郁障碍的特征是活动减少、情绪低落、思维和认知功能减慢，从而显著降低生活质量。精神疾病如精神病、抑郁症和其他情绪障碍可能具有多基因和多因素病因。幸运的是，抑郁症的诊断和治疗的改善正在增加。单胺在动物和人脑功能调节中起关键作用。单胺类神经递质，包括5-羟色胺（5-HT）、多巴胺（DA）和去甲肾上腺素（NA），参与调节许多过程，如运动控制、社会行为、认知、睡眠、食欲和焦虑。斑马鱼中，5-HT和DA是研究最多的两种单胺类化合物。5-羟色胺（5-羟色胺，5-HT）既是神经递质又是激素；在高等脊椎动物中，5-HT作用于全身，包括中枢神经系统（CNS）、外周神经系统、心血管系统和内分泌系统；它也参与感觉感知和许多行为。5-羟色胺参与许多行为功能，包括防御组织，及其假定的病理相关，焦虑和应激障碍。新型水箱试验中焦虑样行为与5-HT含量呈正相关。应激水平可以通过全身皮质醇浓度来测量。一些化合物导致帕金森病样行为，因为多巴胺水平降低和运动活性下降。因此，脑内单胺类神经递质的研究对于抑郁症的治疗是必不可少的。对于抑郁症，最广泛使用的治疗方法是抗抑郁药，包括单胺氧化酶抑制剂（MAOIS）、三环类抗抑郁药（TCAS）、5-羟色胺和去甲肾上腺素再摄取抑制剂（SNRIS）和选择性5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRIs）。例如，舍曲林是一种SSRI。虽然这些抗抑郁药能有效地缓解抑郁，但也有一些副作用，如头痛、躁动、镇静、呕吐和疲劳。因此，确定一种更好的抗抑郁剂是必要的，这需要研究人员将注意力集中在天然药物，包括中药（TCM）。在治疗抑郁症时，中医从全身层面出发，不仅考虑到患者神经系统紊乱所引起的心理问题，而且还考虑了脏腑、气血的变化。中药加味逍遥胶囊（JWXY）可提供可靠的临床疗效，与西药相当。此外，中医药更便宜，副作用少。在文献中，已经报道了几种测定成年成年斑马鱼行为学改变的方法，如旋转逃避试验、咬合试验、新罐试验、位置偏好试验、T迷宫、迷宫和Y迷宫试验。用于评估动物模型中学习和记忆的工具包括视觉刺激，包括颜色偏好。斑马鱼可以区分颜色和显示自发的方式或回避行为。一些研究支持斑马鱼的基于颜色的学习和记忆范例或涉及厌恶、焦虑或恐惧的实验。斑马鱼偏爱蓝色和绿色，避免黄色和红色。斑马鱼视觉系统包括具有红色、绿色、蓝色和紫外线敏感的锥体视网膜，斑马鱼是昼行性动物，这是发展视觉信号认知反应研究的理想模式。在认知研究中，斑马鱼由于其精细的脑结构、简单性和神经化学作用而越来越受欢迎，并在行为脑研究方面具有优势，这为人类提供了翻译相关性。此外，斑马鱼是一种理想的、有前景的药理、疾病、胚胎学和发育研究的模式生物，因为它与哺乳动物共有许多基因、蛋白产物和分子途径。斑马鱼情绪调节与颜色偏好的关系也有研究。斑马鱼可用于分析与焦虑/抑郁的心理药理学治疗相关的学习和记忆变化。与2D方法相比，3D方法通过使用两个视频提高数据完整性，并有助于减少实验对象的数量。3D方法从顶部和正面视图整合位置信息，这对测量斑马鱼抑郁症样行为是必不可少的。2D方法在阐明鱼类行为的神经行为基础方面也起着举足轻重的作用。利血平通过消耗单胺引起抑郁症，广泛应用于斑马鱼药理作用诱发抑郁症样表型的研究。本研究通过比较三种单胺类神经递质和激素皮质醇的行为和浓度，对舍曲林和JWXY胶囊治疗斑马鱼利血平所致抑郁样行为的疗效进行了对比分析。舍曲林和JWXY胶囊挽救抑郁行为和颜色偏好，伴随着单胺和皮质醇的变化。本研究旨在探讨舍曲林和JWXY胶囊对利血平所致抑郁的斑马鱼行为、认知能力和生化指标的影响。

 

方法：斑马鱼：恒温循环28.5℃，光照（14小时明，10小时黑暗），连续循环水（KCl 0.05 g/L，NaHCO3 0.025 g/L，NaCl 3.5 g/L，CaCl2  0.1 g/L）。每天喂斑马鱼新鲜咸虾两次。

 

行为测试装置和行为参数：行为装置是根据以前的研究设计的。一种由透明有机玻璃组成的新型水箱是一个5 L的长方形箱（23厘米长×15厘米宽×15厘米深），用来评估斑马鱼的抑郁行为。我们把水箱分成两个相等的水平部分，实际上是在外壁上标出中线。这个中线上方的区域表明了新水箱的"顶部"，而下面的区域指示了新水箱的"底部"。 这个新坦克装在光源上，一个发光二极管（LED）阵列，一个丙烯酸扩散器位于坦克上方。光源由白光（500勒克斯）阵列和透明平台组成。两个电荷耦合器件（CCD）相机（MV-VS078FM，MyVIEW，10帧/秒）被放置以获得移动斑马鱼的顶（背）视图和侧（侧）视图。在前人研究的基础上设计了错位十字迷宫和T迷宫。由透明有机玻璃组成。错位十字迷宫的每个臂为20厘米×8.8厘米。四臂的侧面覆盖有四种不同的颜色（蓝色、绿色、红色和黄色），由聚丙烯制成。十字迷宫中心部分（8.8 cm*8.8 cm）是鱼的出发地。迷宫的两个相对臂分别为20厘米×8.8厘米，两侧覆盖有两种不同颜色（蓝色和黄色）。另一个臂为20厘米×8.8厘米，未着色。T迷宫的最后一个臂和中心部分（8.8厘米×8.8厘米）表示的鱼的起始位置，迷宫深度为10厘米，填充有6.5厘米的系统水。CCD摄像机（10帧/秒）被固定在迷宫上方，以获得移动斑马鱼的顶视图。日光灯（500勒克斯）或自然光作为光源。所有的设备都停放在一个水平的、稳定的表面上，并放置在一个相对隔音的房间里，以便在进行行为测试时将噪声的影响降到最低。一个大的黑色斗篷形成一个空间覆盖了所有的实验装置以消除环境干扰。

 

实验设计：利血平（纯度为±98%），本研究根据利血平有效剂量对斑马鱼抑郁行为的研究，选择利血平浓度为40μg/ml。盐酸舍曲林（纯度＞98%）。初步实验证明盐酸舍曲林的有效浓度为0.1μg/ml。在初步实验的基础上，JWXY胶囊的有效浓度为100μg/ml。本实验采用成年雄性斑马鱼48个月（9个月大，雌雄比为1∶1）。所有斑马鱼均在14:10h光照下，每4 L槽中（2个系统水保持在28°C）中放置成群的斑马鱼。48只斑马鱼首次在3D坦克中进行3D神经表型和迷宫中的颜色偏好行为检测。将48只斑马鱼暴露于40μg/ml利血平20分钟（急性组），并用行为仪器检测。将斑马鱼分为三组，分别为暴露盐水的模型组，0.1μg/ml盐酸舍曲林（表示为舍曲林）和100μg/ml JWXY胶囊（表示为JWXY）7天，然后进行行为测试。每天用新鲜盐水虾喂食。

 

行为测试：我们研究中使用的斑马鱼都适应实验室环境。在每个行为测试之前，斑马鱼被给予1小时以适应水箱环境。行为测试是在上午9:00和下午16:00之间进行的。用CCD摄像机记录斑马鱼行为5分钟，并通过分析行为端点来评估斑马鱼行为。

 

ELISA：从斑马鱼全身匀浆中提取皮质醇。对不同处理组的成年斑马鱼进行称重并保存在-80°C。整个斑马鱼在冰上被解剖成小块，在500μL ELISA Buffer中均质，然后在冰上超声处理30秒。用Na ELISA试剂盒、5-HT ELISA试剂盒和DA ELISA试剂盒分别对成年斑马鱼脑中的Na、5-HT和DA浓度进行分析。

 

结果：舍曲林和JWXY胶囊均能减轻利血平所致斑马鱼的运动行为下降：用总行程、平均速度、转角和角速度测量斑马鱼的运动行为。与对照组相比，利血平给药（20分钟）导致斑马鱼总行程和平均速度的抑制。模型组用系统水处理7天后，总行程和平均流速显著降低。转角和角速度也有相同的变化趋势。经舍曲林和JWXY胶囊治疗7天后，总的行程得到了挽救。此外，平均速度显示舍曲林和JWXY胶囊显著地挽救利血平引起的运动活力降低。同样，旋转角和角速度表明舍曲林和JWXY胶囊挽救利血平对斑马鱼行为的影响。利血平在新的水箱试验中轻微增加了不规则运动，舍曲林和JWXY胶囊降低了这种趋势。

 

JWXY胶囊抑制斑马鱼的探索性行为，逆转斑马鱼抑郁表型：探索行为，测量平均进入时间，在顶部旅行的距离，在顶部花费的时间，顶部的时间消耗：治疗组与对照组比较，除JWXY胶囊治疗组外，无明显变化。然而，探索性行为参数在模型组中减少。JWXY胶囊治疗斑马鱼的探索性行为有明显改善，JWXY胶囊组的平均进入时间、上游距离、上下时间、上下时间耗竭率、上行距离和底游距离均显著高于模型组。斑马鱼经利血平急性治疗后，其冰冻期和冻结期无明显变化。7天后，冰冻期和冻结期均有所增强。舍曲林和JWXY胶囊治疗7天后，不再观察到抑郁表型。冰冻期和冻结期显著减少。

 

舍曲林和JWXY胶囊对利血平治疗后斑马鱼颜色偏好行为的影响：JWXY胶囊反色偏好模式 对照组花大部分时间在蓝色区域，其次是红色、绿色和黄色区域（从最多到最少花费的时间列出）。利血平处理后最适和最不喜欢的颜色没有变化，但在绿色区域中花费的时间比红色区域高。模型组在蓝色、红色和绿色上花费的时间没有显著差异。斑马鱼在黄色区花费最少的时间。舍曲林治疗后，斑马鱼恢复了对蓝色的偏好。然而，在红色和绿色区域花费的时间也不一样。值得注意的是，JWXY组和对照组具有相同的颜色偏好。每个颜色臂的距离随时间变化相同。基于上述结果，我们得出结论斑马鱼最喜欢蓝色，最不喜欢黄色。用舍曲林和JWXY胶囊治疗后，恢复了颜色优先顺序，JWXY胶囊比舍曲林更有效地恢复了颜色偏好行为。T迷宫结果显示：在对照组和利血平处理组中，斑马鱼在蓝色区域中的时间明显多于黄色区域。但斑马鱼在各色臂上的时间与模型组无差异。舍曲林和JWXY胶囊处理后，观察到与对照组相同的颜色偏好倾向。

 

皮质醇和单胺水平对斑马鱼神经行为的影响：斑马鱼脑组织经不同处理后，检测到全身皮质醇、单胺，包括Na、5-HT、DA和TH。模型组皮质醇水平明显高于急性和对照组。舍曲林和JWXY胶囊治疗后，皮质醇水平明显降低，尤以JWXY组明显降低。模型组的NA显著低于对照组和舍曲林组。然而，与模型和舍曲林组相比，JWXY组的Na浓度显著增加。急性组5-HT明显升高，但模型组仅略有升高。舍曲林升高5-HT水平，但JWXY胶囊没有升高。舍曲林降低急性利血平暴露后第7天的TH表达，舍曲林和JWXY胶囊治疗有一定程度的改善。然而，舍曲林和JWXY处理后DA水平没有改变。

 

结论：在本实验中用3D方法记录的新型水箱试验显示了两种治疗利血平暴露后斑马鱼相似的抗抑郁作用。利血平的抑郁作用降低运动，增加不规则运动，减少对顶端的探索行为，增强抑郁表型。此外，在十字迷宫和T-迷宫中的颜色偏好测试表明，自然色彩偏好模式（斑马鱼喜欢蓝色到红色，绿色和黄色，并表现出强烈的厌恶黄色）由于利血平引起的抑郁而受到干扰。然而，舍曲林治疗通过增加运动和减少不规则运动和抑郁表型改善抑郁样行为。舍曲林也恢复斑马鱼的颜色偏好。值得注意的是，JWXY胶囊是一种比舍曲林更有效的治疗方法。JWXY胶囊治疗通过增加运动、减少不规则运动、增加对顶端的探索行为和拯救抑郁表型来逆转抑郁样行为。斑马鱼在JWXY胶囊治疗后也表现出自然的颜色偏好。舍曲林抑制皮质醇的增加，抑制5-HT的再摄取，提高TH的表达。与模型相比，JWXY胶囊还可防止皮质醇升高，恢复Na，提高Th的表达。斑马鱼对西药和中药的敏感性高，有助于提高我们对这些药物和相关中枢神经系统药物的药理学特征的认识，有助于中医药作为抗抑郁药的进一步发展。