磷酸二酯酶4抑制剂咯利普兰逆转慢性束缚应激诱导的大鼠抑郁和焦虑样行为

目的:探讨磷酸二酯酶4(PDE4)特异性抑制剂咯利普兰(rolipram)对抗慢性应激诱导的抑郁和焦虑样行为的分子机制。方法:(1)将40只SD大鼠分为4组(每组10只):空白对照组、模型组、阳性对照药氯化锂(LiCl)组及rolipram组,并进行应激前旷场实验。给予慢性束缚应激21d后,分别进行强迫游泳、高架十字迷宫及应激后旷场实验。最后一次行为学实验结束后立即处死动物并取双侧海马组织,免疫印迹法检测海马内磷酸化cAMP反应元件结合蛋白(p-CREB)、脑源性神经营养因子(BDNF)、磷酸化丝氨酸残基21糖原合成酶激酶3α(p-Ser21-GSK3α)、磷酸化丝氨酸残基9糖原合成酶激酶3β(p-Ser9-GSK3β)、磷酸化酪氨酸残基279糖原合成酶激酶3α(p-Tyr279-GSK3α)、磷酸化酪氨酸残基216糖原合成酶激酶3β(p-Tyr216-GSK3β)、总糖原合成酶激酶3α(totalGSK3α)及总糖原合成酶激酶3β(totalGSK3β)的表达。(2)30只SD大鼠平均分为6组,双侧海马CA1区手术埋管并恢复7d后进行慢性应激处理21d,并在每次应激前微量注射蛋白激酶A(PKA)的拮抗剂H89,并腹腔注射LiCl和rolipram。双侧海马用于检测PDE4D、p-CREB和p-Ser9-GSK3β的表达。结果:(1)应激前各组动物自主活动能力无显著差异,应激14d及21d后应激组与空白对照组相比体重显著下降,LiCl及rolipram均显著逆转了应激对体重的下调作用。应激显著增加了强迫游泳实验中动物的不动时间,减少了攀爬时间和高架十字迷宫实验中进入开臂的次数及时间,表现出抑郁和焦虑样行为,而LiCl及rolipram均显著逆转了慢性束缚应激诱导的上述行为障碍。免疫印迹结果显示rolipram可显著逆转应激对p-CREB、BDNF、p-Ser21-GSK3α和p-Ser9-GSK3β表达的下调作用,而LiCl仅显著上调p-Ser21-GSK3α及p-Ser9-GSK3β的表达。各组p-Tyr279-GSK3α、p-Tyr216-GSK3β、totalGSK3α及totalGSK3β的表达无显著差异。(2)慢性应激诱导了大鼠海马内PDE4D表达的上调,PKA、p-CREB及p-Ser9-GSK3β的下调。Rolipram显著逆转了上述效应,且H89显著阻断了Rolipram的药物效应。结论:Rolipram抗抑郁及抗焦虑作用不仅通过CREB/BDNF信号通路,而且还有GSK3抑制性丝氨酸残基磷酸化信号通路的参与,且CREB介导的信号转导通路对GSK3抑制性丝氨酸残基磷酸化信号通路发挥重要调节作用。