CN109172612A - 一种基于光合细菌的防治精神障碍的生物制剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于光合细菌的防治精神障碍的生物制剂。该制剂属于能够预防和治疗精神障碍，例如，抑郁症和/或焦虑症的益生菌剂，其对精神障碍，例如，抑郁症和/或焦虑症的发病既有预防作用又有治疗作用，无不良反应。本发明开发了具有防治精神障碍，例如，抑郁症和/或焦虑症的新途径。

Description

一种基于光合细菌的防治精神障碍的生物制剂及其应用

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种基于光合细菌的防治精神障碍的生物制剂及其应用。

背景技术

精神障碍是大脑机能活动发生紊乱，导致认知、情感、行为和意志等精神活动不同程度障碍的总称，包括抑郁症和焦虑症。一般来说，抑郁症常伴有焦虑症状，抑郁症以抑郁为主，而焦虑症往往是抑郁症患者表现出来的一种情绪反映。随着人们工作节奏加快、生活压力不断增大，精神障碍发病率不断攀升，我国累计登记报告严重精神障碍患者高达447.6万人，且仍然呈现不断增加趋势。

抑郁症是一种高发的精神疾病，又称抑郁障碍，以显著而持久的心境低落为主要临床特征。据世界卫生组织2017年公布的最新统计数据，全球抑郁症患者人数约为3.2亿。研究发现，随年龄增长，抑郁症的发病率持续升高，并且女性发病率始终高于男性发病率，仅2015年一年世界范围内由于抑郁症而导致自杀的人数已达到78万。在美国，每年由抑郁症所造成的社会损失高达500亿美元。因此对于抑郁症的防治工作非常重要，以减少其对家庭和国家所造成的负担和损失。

焦虑症又称焦虑障碍，目前病因尚不明确。据世界卫生组织2017年公布的最新统计数据，全球焦虑障碍患者在人群中的比例为3.6％，估计全球焦虑症患者人数约为2.64亿。也如抑郁症，女性发病率始终高于男性发病率。有研究提示，焦虑障碍与抑郁症的终生共病率约为90％。两者有许多共同的神经生物学基础，且治疗抑郁症的许多一线药物，也是治疗焦虑障碍的一线药物。如三环类抗抑郁剂、五羟色胺(5-HT)再摄取抑制剂、去甲肾上腺素(NE)/5-HT再摄取抑制剂、NE及特异性5-HT受体阻滞药等。

目前临床上使用的抗抑郁药物主要是通过调节大脑内单胺类神经递质实现抗抑郁作用，此类药物包括：单胺类神经递质再摄取抑制剂，单胺类神经递质氧化酶抑制剂，以及受体拮抗剂或激动剂类。但是此类药物在实际应用过程中都有明显缺陷，首先是起效缓慢，患者需要连续服药数周，甚至数月才能起效；其次，对于少部分患者而言，此类药物没有明显疗效；第三，服用药物后常有各种不良反应如胃肠道反应、嗜睡、头痛，性功能障碍，体重增加，代谢紊乱等，不利于患者长期坚持服药。

因此寻找对抑郁症和/或焦虑症发病既有预防作用又有治疗作用，且不良反应低的药物就成为了目前急需攻破的科研难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种防治精神障碍的生物制剂。该制剂属于能够预防和治疗精神障碍，例如，抑郁症和/或焦虑症的益生菌剂，其对精神障碍，例如，抑郁症和/或焦虑症的发病既有预防作用又有治疗作用，且无不良反应。

为此，本发明第一方面提供了一种防治精神障碍的生物制剂，其含有光合细菌细胞。

本发明中，所述精神障碍包括抑郁症和/或焦虑症。

本发明中，所述光合细菌细胞包括光合细菌活细胞和/或光合细菌死细胞。

在本发明的一些优选的实施例中，所述光合细菌为沼泽红假单胞菌。

在本发明的一些进一步优选的实施例中，所述沼泽红假单胞菌的保藏编号为CGMCC NO.1.2180。

在本发明的一些实施例中，所述防治精神障碍的生物制剂为液态制剂。

在本发明的一些具体实施例中，在所述防治精神障碍的液态制剂中，光合细菌细胞的浓度为10⁷/mL-10⁹/mL，优选为10⁸/mL-10⁹/mL。

在本发明的一些实施例中，所述防治精神障碍的生物制剂为固体粉态制剂。

在本发明的一些具体实施例中，在所述防治精神障碍的固体粉态制剂中，光合细菌细胞的含量为10⁷/g-10⁹/g，优选为10⁸/g-10⁹/g。

本发明第二方面提供了一种如本发明第一方面所述的防治精神障碍的生物制剂在制备用于防治精神障碍的药剂中的应用。

本发明中，所述精神障碍包括抑郁症和/或焦虑症。

根据本发明的一些实施方式，所述应用包括：

步骤A，对光合细菌的培养物进行分离处理收获光合细菌细胞；

步骤B，采用生理食盐水清洗光合细菌细胞，获得光合细菌细胞纯品；

步骤C，对光合细菌细胞纯品进行稀释，制成用于防治精神障碍的药剂。

根据本发明的一些具体的实施方式，在步骤C中，使用生理食盐水对光合细菌细胞纯品进行稀释，制成用于防治精神障碍的液体药剂。

在本发明的一些具体实施例中，在所述用于防治精神障碍的液体药剂中，光合细菌细胞的浓度为10⁷/mL-10⁹/mL，优选为10⁸/mL-10⁹/mL。

根据本发明的一些具体的实施方式，在步骤C中，在步骤C中，使用食用淀粉对光合细菌细胞纯品进行稀释后，再干燥，制成用于防治精神障碍的固体粉态药剂。

在本发明的一些具体实施例中，在所述用于防治精神障碍的固体粉态药剂中，光合细菌细胞的含量为10⁷/g-10⁹/g，优选为10⁸/g-10⁹/g。

在本发明的一些优选的实施例中，所述用于防治精神障碍的药剂为口服制剂。

本发明提供了一种基于光合细菌的防治精神障碍的生物制剂。该制剂属于能够预防和治疗精神障碍，例如，抑郁症和/或焦虑症的益生菌剂，其对精神障碍，例如，抑郁症和/或焦虑症的发病既有预防作用又有治疗作用，且无不良反应。本发明开发了防治精神障碍，例如，抑郁症和/或焦虑症的新途径。

附图说明

为使本发明容易理解，下面结合附图来说明本发明。

图1为强迫游泳实验结果图。

图2为糖水偏好实验结果图。

图3为旷场实验爬格数结果图。

图4为旷场实验中央格停留时间结果图

图5为高架十字迷宫实验结果图。

图中标记说明如下：“*”表示该组大鼠行为学测试结果与对照灌胃生理食盐水组相比，差异具有统计学意义，其中“*”p<0.05，“**p”<0.01，“***”p<0.001；“#”表示该组大鼠行为学测试结果与应激灌胃生理食盐水组相比，差异具有统计学意义，其中“#”p<0.05，“##”p<0.01，“###”p<0.001。

具体实施方式

为使本发明容易理解，下面将结合附图详细说明本发明。但在详细描述本发明前，应当理解本发明不限于描述的具体实施方式。还应当理解，本文中使用的术语仅为了描述具体实施方式，而并不表示限制性的。

除非另有定义，本文中使用的所有术语与本发明所属领域的普通技术人员的通常理解具有相同的意义。虽然与本文中描述的方法和材料类似或等同的任何方法和材料也可以在本发明的实施或测试中使用，但是现在描述了优选的方法和材料。

Ⅰ.术语

本发明中所述用语“菌体”是指细菌的活细胞和/或死细胞。

本发明中所述用语“益生菌”是指补充一定量后对人或动物健康有益的微生物。

本发明中所述用语“生物制剂”是指具有医研价值的生物为原料，利用传统技术或现代生物技术制造，作用于人体各类生理症状的预防(保健)、治疗和诊断的各种形态的制剂。

本发明中所述精神障碍是指大脑机能活动发生紊乱，导致认知、情感、行为和意志等精神活动不同程度障碍的疾病，例如，抑郁症和/或焦虑症等等。

本发明所述用语“食用淀粉”是指达到“食用淀粉国家标准”(GB 31637-2016食品安全国家标准食用淀粉)的淀粉。

本发明中所述用语“防治”是指预防和/或治疗。

发明用于培养基或发酵培养过程中的“水”，在没有特别指定的情况下，是指经0.22μ滤膜过滤获得的无菌纯水。

Ⅱ.实施方案

如前所述，目前临床上使用的抗抑郁、抗焦虑药物在实际应用过程中都有明显缺陷，首先是起效缓慢，患者需要连续服药数周，甚至数月才能起效；其次，对于少部分患者而言，此类药物没有明显疗效；第三，服用药物后常有各种不良反应如胃肠道反应、嗜睡、头痛，性功能障碍，体重增加，代谢紊乱等，不利于患者长期坚持服药。因此寻找对抑郁症和/或焦虑症发病既有预防作用又有治疗作用，且不良反应低的药物就成为了目前急需攻破的科研难题。鉴于此，本发明人在防治抑郁症和/或焦虑症药剂方面进行了大量的研究，目标在于通过一系列大鼠模型实验，寻找能够预防和治疗抑郁症和/或焦虑症的益生菌种，为开发具有防治抑郁症和/或焦虑症的新途径奠定重要基础。

在此前研究中，研究人员发现乳杆菌属与双歧杆菌属的部分细菌具有良好的抗抑郁样效果。YW Liu等人发现植物乳杆菌(Lactobacillus plantarumPS128)有帮助早期应激小鼠抗焦虑样与抗抑郁样效果，经过植物乳杆菌处理后，应激小鼠在旷场实验中的自发活动增加，高架十字迷宫实验中小鼠在开臂的停留时间增加，并且增加糖水偏好实验中的糖水消耗量，减少强迫游泳实验中的不动时间。同时发现植物乳杆菌可以降低大鼠血清中的皮质酮浓度，并提高内侧前额叶皮质的多巴胺水平。M Messaoudi等人在临床中使用瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticusR0052)和长双歧杆菌(Bifidobacterium longumR0175)对于受试者进行双盲实验，受试者分为两组，包括安慰剂对照组与益生菌治疗组，结果发现受试者经过三十天的口服实验，服用益生菌组的霍普金斯症状检查表(Hopkins SymptomChecklist，HSCL-90)、医院焦虑抑郁量表(HospitalAnxiety DepressionScale，HADS)得分下降。J Arseneault-Bréard等人在对大鼠进行心肌梗死造模后，发现同样使用上述两种益生菌，会使大鼠的社会交互行为增加，并减少强迫游泳实验中的不动时间。另外，瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus NS8)还可以改善由于慢性束缚应激导致的认知障碍。SLiang等人发现对经历过一段时间慢性束缚的大鼠使用瑞士乳杆菌进行治疗，可以增加大鼠在糖水偏好实验中的糖水消耗量，并增加在高架十字迷宫实验中的开臂停留时间。进一步对大鼠血清与大脑内生化分子的检测发现，瑞士乳杆菌可降低皮质酮和促肾上腺皮质激素，提高海马中血清素与去甲肾上腺素的水平，同时增加海马中脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)的表达。

HM Savignac等人发现通过长双歧杆菌(Bifidobacterium longum 1714)与短双歧杆菌(Bifidobacterium breve 1205)的使用可以使大鼠增加在高架十字迷宫实验中的开臂停留时间，减少悬尾实验中的不动时间，同时短双歧杆菌还可以缓解由于焦虑导致大鼠的体重减轻。L Desbonnet等人研究了婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis35624)在母婴分离大鼠模型中的抗抑郁作用，发现服用婴儿双歧杆菌后可以缩短大鼠在强迫游泳实验中的不动时间，对于大脑内神经递质检测分析后发现，婴儿双歧杆菌可以促使大鼠杏仁核中促肾上腺皮质激素表达上升，但同时也会降低去甲肾上腺素的浓度。另有研究发现，鼠李糖乳杆菌可以提升大脑皮质内γ-氨基丁酸(GABA)受体mRNA的表达，但在杏仁核和海马脑区该受体的mRNA含量有所下降。JA Bravo等人通过对大鼠进行迷走神经切除术，发现原本鼠李糖乳杆菌的抗焦虑和抗抑郁效果消失，并且各脑区内的GABA受体mRNA水平不再发生变化。

作为一种典型的光合细菌，沼泽红假单胞菌是地球上一种最原始的原核细菌，菌细胞蛋白质含量高达65％，富含多种维生素、番茄红素和辅酶Q等多种高价值营养物质。光合细菌代谢途径广泛，可通过光能厌氧异养和好氧异养等方式生长。尽管光合细菌在畜禽和水产养殖领域已经有广泛的应用，但尚未发现有采用光合细菌防治抑郁症和/或焦虑症的报道。本发明人通过大量研究发现了沼泽红假单胞菌具有防治大鼠抑郁样和/或焦虑样行为发生的效果，并基于此完成了本发明。

因此，本发明第一方面所涉及的防治精神障碍的生物制剂含有光合细菌细胞，其可以理解为一种基于光合细菌的防治精神障碍，例如，抑郁症和/或焦虑症的生物制剂。

本发明中，所述光合细菌细胞为光合细菌活细胞、光合细菌死细胞，或者光合细菌活细胞和光合细菌死细胞。

在本发明的一些优选的实施例中，所述光合细菌为沼泽红假单胞菌[Rhodopseudomonas palustris(Molisch)van Niel]。

在本发明的一些进一步优选的实施例中，所述沼泽红假单胞菌的保藏编号为CGMCC NO.1.2180。

本发明人首先发现了沼泽红假单胞菌具有防治大鼠抑郁样和/或焦虑样症状的效果。在此基础上，进一步研究了投喂不同剂量沼泽红假单胞菌细胞防治大鼠抑郁样和/或焦虑样症状发生的效果，结果显示：当所述防治抑郁症和/或焦虑症的生物制剂为液态制剂时，在所述防治抑郁症和/或焦虑症的液态制剂中，光合细菌细胞的浓度为10⁷/mL-10⁹/mL，优选为10⁸/mL-10⁹/mL，进一步优选为10⁹/mL，采用沼泽红假单胞菌防治大鼠抑郁样和/或焦虑样行为发生的效果最好；当所述防治抑郁症和/或焦虑症的生物制剂为固体粉态制剂时，在所述防治抑郁症和/或焦虑症的固体粉态制剂中，光合细菌细胞的含量为10⁷/g-10⁹/g，优选为10⁸/g-10⁹/g，进一步优选为10⁹/g，采用沼泽红假单胞菌防治大鼠抑郁样和/或焦虑样行为发生的效果最好。

本发明第二方面所涉及的如本发明第一方面所述的防治精神障碍的生物制剂在制备用于防治精神障碍的药剂中的应用，可以理解为如本发明第一方面所述的防治抑郁症和/或焦虑症的生物制剂在制备用于防治抑郁症和/或焦虑症的药剂中的应用。

根据本发明的一些实施方式，所述应用包括：

步骤A，对光合细菌的培养物进行分离处理收获光合细菌细胞；

步骤B，采用生理食盐水清洗光合细菌细胞，获得光合细菌细胞纯品；

步骤C，对光合细菌细胞纯品进行稀释，制成用于防治精神障碍的药剂；

其中，所述精神障碍包括抑郁症和/或焦虑症。

根据本发明的一些具体的实施方式，在步骤C中，使用生理食盐水对光合细菌细胞纯品进行稀释，制成用于防治精神障碍的液体药剂。

在本发明的一些具体实施例中，在所述用于防治精神障碍的液体药剂中，光合细菌细胞的浓度为10⁷/mL-10⁹/mL，优选为10⁸/mL-10⁹/mL。

根据本发明的一些具体的实施方式，在步骤C中，使用食用淀粉对光合细菌细胞纯品进行稀释后，再干燥，制成用于防治精神障碍的固体粉态药剂。

在本发明的一些具体实施例中，在所述用于防治精神障碍的固体粉态药剂中，光合细菌细胞的含量为10⁷/g-10⁹/g，优选为10⁸/g-10⁹/g。

在本发明的一些实施例中，在步骤A中，所述光合细菌的培养物是光合细菌菌种通过光照厌氧异养培养获得。

本发明中，所述光合细菌菌种的相应的菌株为保藏编号为CGMCC NO.1.2180的沼泽红假单胞菌菌株[Rhodopseudomonas palustris(Molisch)van Niel]或其他任何一种或几种光合细菌菌株。

本发明中对于步骤A中所述分离处理的方法没有特别的限制，可以采用常规的细胞分离方法，例如，可以采用离心分离处理和/或过滤分离等等。

本发明中对于步骤C中所述干燥的方法没有特别的限制，可以采用本领域常规的细胞干燥方法，例如，可以采用室温减压干燥和/或冷冻干燥等等。

本发明中对于光合细菌的光照厌氧异养培养方法没有特别的限制，例如，可以采用本领域常规的光合细菌光照厌氧异养培养方法。

在本发明的一些具体实施例中，可以按照以下培养方式对光合细菌进行光照厌氧异养发酵培养：

一、进行沼泽红假单胞菌种子培养。

用于沼泽红假单胞菌种子培养的培养基以1L水计的组成如下：

利用上述培养基培养沼泽红假单胞菌菌种的培养步骤如下：

(1)按照上述培养基组成配制培养基，用500mL三角瓶装入配制好的液体培养基400mL，经封口膜密闭封口后在高温(121℃)高压(0.15MPa)下灭菌20min，然后在洁净工作台内紫外线照射灭菌20min后使用。

(2)在洁净工作台内，将沼泽红假单胞菌[Rhodopseudomonas palustris(Molisch)van Niel，保藏编号为CGMCC NO.1.2180]冻干粉约0.5克直接接种于500mL三角瓶内的400mL液体培养基中，封闭三角瓶口以保证厌氧状态，经充分震荡混合均匀后在温度35℃和40W白炽灯光照下进行光照厌氧发酵培养。经5天培养后沼泽红假单胞菌细胞浓度达到(30-50)×10⁸/mL，即可以作为沼泽红假单胞菌种子接种于新鲜的液体培养基中进行培养。同时通过20％(v/v)的比例将沼泽红假单胞菌种接种于上述新鲜的培养基中，培养5天左右可以重复制备出沼泽红假单胞菌菌种。

所述光照厌氧发酵培养的条件为：温度35-40℃；用于光照的光源可以为二极管照明灯和/或白炽灯和/或太阳光，所述光照厌氧异养发酵培养的光照强度为2000-8000Lx。

在本发明的一些优选的实施例中，所述用于防治精神障碍的药剂为口服制剂，其中，所述精神障碍包括抑郁症和/或焦虑症。

在本发明的一些具体优选的实施例中，所述用于防治精神障碍的药剂的用量为，以体重计，为每天每公斤体重服用5×10⁷-5×10⁹个光合细菌细胞，例如，沼泽红假单胞菌细胞。

Ⅲ、实施例

以下通过具体实施例对于本发明进行具体说明。下文所述实验方法，如无特殊说明，均为实验室常规方法。下文所述实验材料，如无特别说明，均可由商业渠道获得。

实施例1：

试验动物：本发明中所用实验动物为Sprague-Dawley(SD)雄性大鼠平均重量为200g，购自北京大学医学部实验动物科学部。

试验材料：所述实验菌种为典型光合细菌菌种沼泽红假单胞菌菌株[Rhodopseudomonas palustris(Molisch)van Niel](CGMCC NO.1.2180)。沼泽红假单胞菌经光照厌氧异养培养，通过流式细胞仪对培养物进行细胞计数，通过离心收获细胞。

试验方法：采用生理食盐水清洗细胞3次后使用生理食盐水分别稀释至细胞浓度分别为10⁷/mL、10⁸/mL和10⁹/mL的生理食盐水悬浮液，对大鼠进行为期28天的不同剂量沼泽红假单胞菌灌胃实验，灌胃量都为1mL/只/天，以灌胃量1mL/只/天的纯生理食盐水作为对照。

建立动物模型：本发明中，在大鼠灌胃不同剂量沼泽红假单胞菌过程中，同时给予大鼠慢性不可预见性应激进行造模，使其成为慢性不可预见性应激抑郁大鼠的动物模型，此模型大鼠既有抑郁样行为表现又有焦虑样行为表现，其具体操作流程如表1所示：

表1

(1)禁食：剥夺大鼠饲料24小时。

(2)禁水：剥夺大鼠饮用水24小时。

(3)夹尾：使用长尾夹夹住距大鼠尾巴末端1厘米处，持续一分钟。

(4)振荡：将鼠笼放置于振荡摇床上，转速设定为130转/分钟，持续1小时。

(5)空笼：鼠笼内的不放置垫料，持续24小时。

(6)倾斜：将鼠笼以45°角倾斜放置，持续24小时。

(7)游泳：大鼠在盛有冰水的有机玻璃桶中，游泳5分钟。

(8)潮湿：将鼠笼内的干净垫料用水打湿，大鼠在潮湿垫料上饲养24小时。

(9)昼夜颠倒：持续给予大鼠36小时的光照(或黑暗)环境。

(10)拥挤：标准大鼠饲养笼内放置10-15只大鼠，持续12小时。

(11)4度：将大鼠放置于4摄氏度(℃)的冰箱内，持续1小时。

(12)束缚：将大鼠放入束缚装置内，持续1小时。

本发明中，大鼠共分为5组，每组10只，分别为：第Ⅰ组，对照灌胃生理食盐水组；第Ⅱ组，应激灌胃生理食盐水组；第Ⅲ组，应激灌胃低剂量沼泽红假单胞菌组(10⁷/mL)；第Ⅳ组，应激灌胃中剂量沼泽红假单胞菌组(10⁸/mL)；第Ⅴ组，应激灌胃高剂量沼泽红假单胞菌组(10⁹/mL)。

统计分析：采用Graphpad Prism7软件进行数据分析，实验数据采用平均值±标准误来表示。应激灌胃生理食盐水组与应激灌胃低剂量沼泽红假单胞菌、应激灌胃中剂量沼泽红假单胞菌组、应激灌胃高剂量沼泽红假单胞菌组，四组实验数据经D'Agostino&Pearson normality test方法进行方差齐性检验，若方差齐次，采用单因素方差分析进行统计处理，若方差存在差异，进一步使用Brown-Forsythe test方法进行比较，对照灌胃生理食盐水组与应激灌胃生理食盐水组数据使用独立样本t检验进行统计处理，p<0.05被认为具有统计学意义。同时，在用于显示试验结果的附图中以“*”表示该组大鼠行为学测试结果与对照灌胃生理食盐水组相比，差异具有统计学意义，其中“*”p<0.05，“**p”<0.01，“***”p<0.001。“#”表示该组大鼠行为学测试结果与应激灌胃生理食盐水组相比，差异具有统计学意义，“#”p<0.05，“##”p<0.01，“###”p<0.001。

实施例2：强迫游泳实验

强迫游泳测试(Forced swim test，FST)：在直径30cm，高50cm的有机玻璃桶中进行，液面高30～35cm，水温25±2℃；当大鼠放入桶内后，确保其不能依靠四肢或尾巴辅助支撑躯干，使鼻尖露出水面进行呼吸。在正式测试前一天，进行15min游泳适应，24小时后正式进行5min的游泳测试，记录5min内的大鼠漂浮并保持不动的时间，作为抑郁样行为的评判指标。不动时间对应于抑郁症患者的绝望行为，因此不动时间越长说明大鼠越倾向于表现抑郁样行为。

强迫游泳实验结果参见图1。与应激灌胃生理食盐水组大鼠(151.4±19.59)相比，应激灌胃低剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的不动时间(124.5±18.86)差异没有统计学意义,应激灌胃中剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的不动时间(87.24±12.44)显著减少，差异有统计学意义(p<0.05)，应激灌胃高剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的不动时间(74.11±13.42)极显著减少，差异有统计学意义(p<0.01)，与对照生理食盐水组大鼠的不动时间(33.7±13.34,n＝10)有所差距。结果表明持续灌胃28天高浓度沼泽红假单胞菌，可以缓解大鼠在强迫游泳实验中的绝望行为，说明该方法可以部分逆转由于慢性应激造成的抑郁样行为。

实施例3：糖水偏好测试

糖水偏好测试(Sucrose preference test，SPT)：糖水偏爱测试进行前需要对大鼠进行为期48小时的糖水训练，操作如下：大鼠单笼饲养，笼中放置一瓶自来水与一瓶质量分数(w/v)1％的蔗糖溶液。大鼠可自由饮用，24小时后，将两个水瓶位置交换，继续训练24小时。完成糖水训练后，在测试开始前对大鼠进行剥夺食、水4小时。此时将已经称重好的自来水水瓶与蔗糖溶液水瓶同时放入鼠笼，30分钟后交换两水瓶位置，1小时后结束实验，再次称取水瓶质量，计算各个水瓶中液体消耗量。最终以糖水偏好值作为大鼠抑郁样行为的评判指标(糖水偏好值＝蔗糖溶液消耗量/(蔗糖溶液消耗量+自来水消耗量)*100％)。糖水偏好测试是对大鼠奖励反应的一种测试，对应于抑郁症患者中的快感缺失现象。糖水偏好值较低，则说明大鼠出现抑郁样行为。

糖水偏好实验结果参见图2，与应激灌胃生理食盐水组大鼠的糖水偏好值(55.34％±3.988％)相比，应激灌胃低剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的糖水偏好值(56.85％±3.979％)和应激灌胃中剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的糖水偏好值(66.68％±4.103％)差异没有统计学意义，而应激灌胃高剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的糖水偏好值(79.02％±3.156％)极显著升高，差异有统计学意义(p<0.001)，并且接近于对照灌胃生理食盐水组大鼠的糖水偏好值(82.09％±3.282％)。结果表明，持续灌胃28天高浓度沼泽红假单胞菌，可以改善大鼠快感缺失症状，即有效逆转由于慢性应激导致的抑郁样行为。

实施例4：旷场测试

旷场测试(Open field test,OPT)：在长×宽×高＝75cm×75cm×45cm的木箱中进行大鼠的自发活动测定。木箱底面等面积划分为25个方格，记录5分钟内大鼠的水平爬格数，作为大鼠抑郁样行为的评价指标。每只大鼠实验完成后，使用浓度75％的医用酒精擦拭实验器材，以避免残存气味对于后续实验的影响。旷场实验中的水平爬格数反映大鼠的水平探索距离，如果大鼠的水平爬格数降低，对应于抑郁症患者症状中的行为迟缓，懒言少动。水平探索距离减小，说明大鼠出现抑郁样行为，反之水平探索距离增大，说明大鼠的抑郁样行为得到缓解。中央格停留时间则反映了大鼠对陌生开放环境的探索行为，是一种大鼠焦虑样行为的判断指标，中央格停留时间减少，说明大鼠出现焦虑样行为，反之中央格停留时间增加，说明大鼠焦虑样行为得到缓解。

旷场实验中大鼠的跨格数结果参见图3，实验数据均采用平均值±标准误表示。与应激灌胃生理食盐水组大鼠的爬格数(73.3±5.394)相比，应激灌胃低剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的爬格数(84.2±3.72)和应激灌胃中剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的爬格数(93.2±6.204)差异没有统计学意义，而应激灌胃高剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的爬格数(101±8.733)极显著增加，差异有统计学意义(p<0.01)，且接近于对照生理食盐水组大鼠爬格数(100.7±7.271)。

旷场实验中大鼠的中央格停留时间结果参见图4，实验数据均采用平均值±标准误表示。与应激灌胃生理食盐水组大鼠的中央格停留时间(4.5±0.8333)相比，应激灌胃低剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的中央格停留时间(4.4±0.8969)差异没有统计学意义，而应激灌胃中剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的中央格停留时间(10±1.612)显著增加，差异有统计学意义(p<0.05)，应激灌胃高剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的中央格停留时间(13.2±2.37)极显著增加，差异有统计学意义(p<0.01)，且接近于对照生理食盐水组大鼠中央格停留时间(13±1.476)。

因此，持续灌胃28天高浓度沼泽红假单胞菌，可以增加大鼠的水平探索距离，提高在陌生开放环境中的探索时间。表明该方法可以改善大鼠的抑郁样和焦虑样行为。

实施例5：高架十字迷宫测试

高架十字迷宫测试(Elevated plus maze,EPM)：高架十字迷宫由两个开放臂和两个闭合臂组成，实验开始时，将大鼠放置于迷宫中央，头朝开臂方向。记录5分钟内大鼠进入开臂和闭臂的次数，记录在两臂内的停留时间。其中，在开闭停留时间，作为大鼠焦虑样行为的评价指标。高架十字迷宫测试是利用动物对新奇环境的探究特性和对高悬敞开臂的恐惧形成矛盾冲突行为来考察动物的焦虑状态。因此，如果大鼠在开臂停留时间减少，则判定大鼠表现出焦虑样行为。每只大鼠实验完成后，使用浓度75％的医用酒精擦拭实验装置，以避免气味残留对于后续实验的影响。

高架十字迷宫实验中大鼠的在开臂的停留时间结果参见图5，实验数据均采用平均值±标准误表示。与应激灌胃生理食盐水组大鼠的开臂停留时间(24.1±3.719)相比，应激灌胃低剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的开臂停留时间(22.5±3.848)差异没有统计学意义。应激灌胃中剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的开臂停留时间(41.4±6.377)显著增加，差异有统计学意义(p<0.05)，而应激灌胃高剂量沼泽红假单胞菌组大鼠的开臂停留时间(54±5.43)极显著增加，差异有统计学意义(p<0.001)，接近于对照灌胃生理食盐水组开臂停留时间(50.8±8.302)。结果表明，持续灌胃28天高浓度沼泽红假单胞菌，可以增加大鼠对于新颖环境的探究性，逆转由于慢性应激所造成的焦虑样行为。

通过对不同属种益生菌进行防治抑郁症和/或焦虑症的比较实验的结果表明，沼泽红假单胞菌防治抑郁症和/或焦虑症的效果明显优于前文中所述的乳杆菌属和双歧杆菌属的益生菌中的任何一种。

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明做出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (10)

1.一种防治精神障碍的生物制剂，其含有光合细菌细胞。

2.根据权利要求1所述的生物制剂，其特征在于，所述精神障碍包括抑郁症和/或焦虑症；和/或，所述光合细菌细胞包括光合细菌活细胞和/或光合细菌死细胞。

3.根据权利要求1或所述的生物制剂，其特征在于，所述光合细菌为沼泽红假单胞菌；优选地，所述沼泽红假单胞菌的保藏编号为CGMCC NO.1.2180。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的生物制剂，其特征在于，所述防治精神障碍的生物制剂为液态制剂；优选地，在所述防治精神障碍的液态制剂中，光合细菌细胞的浓度为10⁷/mL-10⁹/mL，优选为10⁸/mL-10⁹/mL。

5.根据权利要求1-3所述的生物制剂，其特征在于，所述防治精神障碍的生物制剂为固体粉态制剂；优选地，在所述防治精神障碍的固体粉态制剂中，光合细菌细胞的含量为10⁷/g-10⁹/g，优选为10⁸/g-10⁹/g。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的生物制剂在制备用于防治精神障碍的药剂中的应用；优选地，所述精神障碍包括抑郁症和/或焦虑症。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述应用包括：

步骤A，对光合细菌的培养物进行分离处理收获光合细菌细胞；

步骤B，采用生理食盐水清洗光合细菌细胞，获得光合细菌细胞纯品；

步骤C，对光合细菌细胞纯品进行稀释，制成用于防治精神障碍的药剂。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，在步骤C中，使用生理食盐水对光合细菌细胞纯品进行稀释，制成用于防治精神障碍的液体药剂；优选地，在所述用于防治精神障碍的液体药剂中，光合细菌细胞的浓度为10⁷/mL-10⁹/mL，优选为10⁸/mL-10⁹/mL。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，在步骤C中，使用食用淀粉对光合细菌细胞纯品进行稀释后，再干燥，制成用于防治精神障碍的固体粉态药剂；优选地，在所述用于防治精神障碍的固体粉态药剂中，光合细菌细胞的含量为10⁷/g-10⁹/g，优选为10⁸/g-10⁹/g。

10.根据权利要求6-9所述的应用，其特征在于，所述用于防治精神障碍的药剂为口服制剂。