利用斑马鱼模型评价抗焦虑功效

【评价原理】

斑马鱼拥有与人类相似的神经组织器官，下丘脑、丘脑、基底神经节、边缘系统等都是与焦虑相关的脑区。1-（3-氯苯基）哌嗪盐酸盐(mCPP)是一种非特异性5 -羟色胺（5-HT）能激动剂，5-HT广泛存在于上述脑区。研究表明mCPP可通过影响5-HT通路而诱导焦虑。氨基丁酸（GABA）是哺乳动物中枢神经系统中广泛分布的一种抑制性神经递质，脑中GABA水平的下降会产生抑郁、紧张、焦虑、失眠等情绪问题。谷氨酸脱羧酶(GAD)是谷氨酸向GABA转化的限速酶。单胺氧化酶（MAO）是一种具有多个结合部位的单一分子酶，对底物的特异性不高，可使多种胺类氧化脱氨，从而影响多种神经递质的代谢，斑马鱼体内只有一种Mao序列，具有人MAO-A和人MAO-B的性质，且与人MAO-A更相似。在大多数物种中，MAO-A降解5-HT。研究表明斑马鱼的运动活动和趋向性是反映焦虑的两个重要指标。GAD2基因与焦虑和情感障碍关系密切。5-HT通过5-羟色胺受体2A（htr2aa）增加焦虑样行为。GABA-A受体在焦虑发生中起重要作用。研究表明MAO-A/B双敲除小鼠的5-HT分解降低，焦虑增加。

因此，我们可以通过检测斑马鱼的行为来判断斑马鱼是否产生焦虑。同时还可以通过检测焦虑相关基因（如gabra1、gad2、htr2aa基因）相对表达量以及MAO含量来评价斑马鱼是否产生焦虑。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成三组，分别是正常对照组、模型对照组和服用焦虑改善剂组。其中正常对照组未经任何处理，模型对照组与服用焦虑改善剂组都摄入了等量的mCPP（mCPP通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内）。服用焦虑改善剂组在摄入mCPP的同时摄入司来吉兰之类的焦虑改善剂。

服用一段时间焦虑改善剂后，我们（1）分析斑马鱼的总运动距离；（2）用q-PCR检测焦虑相关基因表达；（3）用试剂盒检测单胺氧化酶（MAO）活性。

【结果展示】

（1）行为学：

图1. 斑马鱼总运动距离。（与模型对照组比较，***p < 0.001）

可以看到，服用焦虑改善剂组的运动距离与正常对照组比较相似，运动距离没有明显的增加。

（2）gabra1、gad2、htr2aa基因相对表达量：

图2. 斑马鱼gabra1基因相对表达量。（与模型对照组比较，*p < 0.05）

可以看到，服用焦虑改善剂组斑马鱼gabra1基因相对表达量与正常对照组比较相似，较模型对照组明显增加。

图3. 斑马鱼gad2基因相对表达量。（与模型对照组比较，*p < 0.05）

可以看到，服用焦虑改善剂组斑马鱼gad2基因相对表达量与正常对照组比较相似，较模型对照组明显增加。

图4. 斑马鱼htr2aa基因相对表达量。（与模型对照组比较，**p < 0.05）

可以看到，服用焦虑改善剂组斑马鱼htr2aa基因相对表达量与正常对照组比较相似，较模型对照组明显降低。

（3）单胺氧化酶（MAO）活性：

图5. 斑马鱼单胺氧化酶活性量。（与模型对照组比较，*p < 0.05）

可以看到，服用焦虑改善剂组斑马鱼单胺氧化酶活性与正常对照组比较相似，较模型对照组明显降低。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用焦虑改善剂组斑马鱼总运动距离、gabra1、gad2和htr2aa基因相对表达量及MAO活性与正常对照组相似。

2.本实验证实了司来吉兰有明显抗焦虑功效。