Cdk5/p35参与了慢性应激诱导的大鼠抑郁样行为

背景:对抑郁症发生机制的研究表明,抑郁症患者表现为海马以及其他脑边缘结构的体积减少和细胞丢失,抗抑郁剂可显著促进抑郁模型动物海马神经元发生,提示神经可塑性机制涉及了抑郁症的发生过程。周期素依赖性蛋白激酶-5(Cdk5)及其活性调节蛋白p35是保持成熟神经系统内边缘系统,尤其是海马中神经元具有潜在可塑性的关键激酶。Cdk5在中枢神经系统发育过程中起着至关重要的作用,主要与神经元迁移、轴突生长和神经递质释放有关,还参与细胞骨架形成、轴突导向、膜转运、突触功能和多巴胺信号转导等多种神经功能调控。然而,在某些病理性因素作用下,Cdk5激酶活性异常升高会引起神经元的过度死亡,导致一些神经退行性疾病的发生。Cdk5在调节神经元的生存方面发挥着重要的作用,那么在抑郁症损伤的海马神经元中,Cdk5是否也参与了神经元的生存过程,从而介导了抑郁症的发生尚未见到报道。目的:本研究将基于抑郁症神经可塑性的研究基础,探讨Cdk5/p35在抑郁症模型大鼠抑郁样行为中的作用,以期进一步阐明抑郁症发生的神经生物学机制,并为临床发现新的治疗抑郁症的有效手段奠定理论基础。方法:采用连续21d的慢性不可预见性的中等强度应激抑郁模型(CMS),以动物的体重变化、蔗糖水偏爱(sucrosep reference)和自发活动能力为指标,考察抑郁模型动物行为学变化;通过测定Cdk5特定底物-组蛋白H1被磷酸化的程度检测大鼠海马部位Cdk5激酶活性,用Westernblot的方法检测p35蛋白的表达;同时在应激过程中,采用微量注射的方法,分别在海马齿状回(DG),CA1及CA3亚区给予Cdk5激酶抑制剂(butyrolactone),观察抑制不同脑区Cdk5激酶对抑郁症模型动物体重,糖水偏爱、自发活动性等抑郁样行为的影响。此外,在慢性应激的同时,连续给予抗抑郁药venlafaxine和mirtazapine,考察抗抑郁剂的治疗作用对海马p35蛋白表达水平的影响。结果:慢性应激大鼠海马部位Cdk5激酶活性显著升高;Western blot结果表明应激大鼠海马DG区胞膜组分p35蛋白的表达水平明显上调,而胞浆p35蛋白表达水平显著降低;相关性分析结果表明海马Cdk5激酶活性与胞膜p35蛋白的表达水平呈明显正相关,而与胞浆p35蛋白的表达水平呈明显负相关;大鼠体重增加值,糖水偏爱与海马胞膜p35蛋白的表达水平呈显著负相关。上述结果表明海马Cdk5激酶活性升高参与了慢性应激诱导的大鼠抑郁样行为。行为学检测结果表明,海马DG区微注射Cdk5激酶抑制剂butyrolactone(50,100ng)可显著逆转慢性应激引起的大鼠抑郁样行为,而在CA1和CA3区微注射butyrolactone(100ng)则对大鼠的抑郁样行为没有明显影响,说明抑制Cdk5激酶活性改善大鼠抑郁样行为具有脑区特异性。在慢性应激实验中发现连续给予抗抑郁药venlafaxine(40mg·kg-1)和mirtazapine(20mg·kg-1)可明显降低DG区胞膜p35蛋白的表达水平,促进p35蛋白由胞膜转运至胞浆,而抗精神病药aripiprazole(5mg.kg-1)对慢性应激引起的DG区胞膜p35蛋白表达增加没有明显影响,说明降低胞膜p35蛋白的表达水平,抑制Cdk5激酶活性是抗抑郁药物特异性的。结论:本研究通过一系列实验证实了Cdk5/p35在慢性应激大鼠抑郁样行为中的作用,抑制Cdk5活性可有效逆转动物的抑郁样行为,抗抑郁剂在发挥治疗作用的同时可抑制Cdk5激酶的异常激活。因此,本研究结果为抑郁症的神经生物学机制研究和临床抗抑郁治疗药物研究开发提供了新的思路。     

加味四逆散调控抑郁症大鼠海马BDNF、NR1表达及促进海马DG区神经再生的研究

目的研究加味四逆散对抑郁症大鼠海马BDNF、NR1表达的调控及促进海马DG区神经再生的效应及机制。方法建立慢性应激性抑郁症模型。采用荧光标记的免疫组化方法检测海马DG区NeuN、BrdU、脑源性神经营养因子(BDNF)、N-甲基-D-天冬氨酸受体1(NR1)的表达水平。原位杂交技术检测海马DG区BDNF表达水平。结果慢性应激能抑制海马DG前体细胞的增殖(P<0.01);抑郁症大鼠海马DG区BDNF表达明显下降(P<0.01),NR1的表达明显升高(P<0.01)。JWSNS和氟西汀能明显增加抑郁症大鼠海马DG单位面积中神经元数目和新增殖细胞量(P<0.01),增强海马DG区BDNF的表达(P<0.01)和降低NR1的表达(P<0.01)。结论 JWSNS能够促进抑郁症大鼠海马DG区神经细胞的增殖,并可能通过增强BDNF的表达和降低NR1的表达,促进海马DG区的神经再生。     

一种白僵菌代谢产物BCEF0083对慢性应激抑郁大鼠下丘脑、垂体精氨酸加压素含量及海马GR mRNA表达的影响

目的：研究一种白僵菌代谢产物(BCEF0083)对实验性慢性应激抑郁大鼠下丘脑、垂体精氨酸加压素(AVP)含量及海马糖皮质激素受体mRNA(GRmRNA)表达的影响。方法：采用慢性不可预见性应激法造成大鼠抑郁模型，用放射免疫分析法测定抑郁模型大鼠下丘脑、垂体AVP含量，采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法测定海马GR mRNA表达。 结果：BCEF0083可降低慢性应激抑郁大鼠下丘脑、垂体AVP含量，上调海马GR mRNA表达。结论：BCEF0083的抗抑郁作用可能与其降低慢性应激大鼠下丘脑、垂体AVP含量及上调海马GR mRNA表达有关。     

氟西汀对实验性抑郁症大鼠抑郁行为及海马神经元再生的影响

目的观察盐酸氟西汀对实验性抑郁症大鼠抑郁行为的影响及海马神经元再生的影响，从而探讨抑郁症的发生机制及5-羟色胺(5-HT)再摄取抑制药治疗抑郁症的新型理论机制。方法采用长期不可预见性中等强度应激造成大鼠抑郁症模型。大鼠腹腔注射盐酸氟西汀前后行Open field行为测定；应用免疫组织化学方法检测用药前后海马齿状回(DG)神经前体细胞标记物巢蛋白(nestin)的表达，并通过5-溴脱氧尿嘧啶尿苷(5-BrdU)观察DG神经前体细胞增殖所致的神经元再生。结果正常大鼠DG存在神经前体细胞，其中一些细胞处于分裂增殖状态。抑郁症大鼠DG神经前体细胞数目减少，而且其增殖明显减弱。应用盐酸氟西汀可显著改善抑郁症大鼠的抑郁行为，同时增加DG神经前体细胞的数目，其增殖也增强。结论抑郁症的发生可能与海马神经元再生减少有关，促进海马神经元再生可能是盐酸氟西汀治疗抑郁症的机制之一。     

BCEFD083对慢性应激抑郁模型大鼠下丘脑、垂体AVP含量及海马GR mRNA表达的影响

目的：研究一种白僵菌代谢产物(BCEF0083)对慢性应激抑郁模型大鼠下丘脑、垂体精氨酸加压素(AVP)含量及海马糖皮质激素受体mRNA(GR mRNA)表达的影响。方法：采用慢性不可预见性应激造成大鼠抑郁模型，运用放射免疫分析的方法观察BCEF0083对慢性应激抑郁模型大鼠下丘脑、垂体AVP含量的影响，     

噻萘普汀对慢性应激大鼠海马CA3区锥体细胞MAP2表达的效应

目的探讨慢性应激大鼠海马CA3区锥体细胞内微管相关蛋白2(MAP2)表达变化及噻萘普汀的效应。方法采用强迫游泳作为应激模型,25只大鼠随机分为对照组、应激组及应激给药组。利用免疫组织化学方法及计算机图像分析技术,定量测定各组大鼠海马CA3区锥体细胞磷酸化MAP2表达水平及阳性细胞数。结果与对照组(149.34±1.81)比较,应激组大鼠海马CA3区锥体细胞磷酸化MAP2表达的平均灰度值(144.99±4.40)明显下降,给药组(148.84±2.73)则明显高于应激组;应激组阳性表达的细胞数(40.36±1.35)明显少于对照组(42.73±1.56),给药组(42.14±1.62)则明显多于应激组。结论噻萘普汀可抑制慢性应激所致的大鼠海马CA3区锥体细胞内磷酸化MAP2表达上调。     

BCPT对慢性应激抑郁大鼠下丘脑、垂体AVP含量及下丘脑AVP mRNA表达的影响

目的观察一种拟青霉代谢产物提取物(BCPT)对慢性应激抑郁大鼠行为,下丘脑、垂体精氨酸加压素(AVP)含量及下丘脑AVP mRNA表达的影响。方法采用慢性不可预见性应激造成大鼠抑郁模型,运用开野(Open-F ield)法测定动物行为,用放射免疫分析方法(R IA)测定慢性应激抑郁模型大鼠下丘脑、垂体AVP含量,用半定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法,测定其下丘脑AVP mRNA的表达。结果BCPT可提高慢性应激大鼠的水平和垂直活动数,降低动物下丘脑、垂体AVP含量,下调下丘脑AVP mRNA表达。结论BCPT的抗抑郁作用可能与降低慢性应激大鼠下丘脑、垂体AVP含量,下调下丘脑AVP mRNA表达有关。     

mGluR1在自发性癫痫大鼠海马中的表达

目的检测自发性癫痫大鼠海马中mGluR1的表达情况。方法RT-PCR技术检测鼠海马中mGluR1基因的表达;利用免疫组化和Western blot方法检测鼠海马中mGluR1总蛋白的表达。结果自发性癫痫大鼠海马中mGluR1基因总水平下降(P<0.05),免疫组化显示海马DG区和CA3区的mGluR1蛋白表达均下降(P<0.05),CA1区无变化(P>0.05),mGluR1阳性的神经细胞其密度较正常鼠增强;Western blot检测mGluR1蛋白总量下降(P<0.05)。结论自发性癫痫大鼠海马中总mGluR1表达下调,单一细胞表达增强。     

天麻乙醇提取物对抑郁模型小鼠行为及海马神经元损伤的影响

目的:探究天麻乙醇提物(ethanolic extracts of Gastrodia elata,EEGE)对慢性应激抑郁模型小鼠行为、海马神经元损伤及海马突触体内游离Ca2 浓度的影响.方法:采用长期不可预见性中等强度应激造成小鼠抑郁模型.测定各组小鼠体重变化.Open-field法和糖水消耗实验测定各组小鼠的行为变化;Niss1染色法观察海马CA1,CA3区神经元形态及锥体细胞数目:以Fura-2负载及荧光分光光度计检测海马突触体内游离Ca2 浓度.结果:与正常组比较,模型组小鼠模型组小鼠体呈现明显的抑郁样症状.EEGE低、高剂量组小鼠在第21天体重显著增加(P＜0.001),其高剂量增加抑郁小鼠的爬格数(P＜0.05);低、高剂量能明显增加抑郁小鼠的糖水消耗量(P＜0.001),但无量效关系;低剂量组CA3区锥体细胞数目显著增多(P＜0.001).且排列整齐、密集;高剂量组CA3区锥体细胞数目显著增多(P＜0.05);低、高剂量能明显降低抑郁小鼠海马突触体内游离Ca2 浓度(P＜0.001).结论:EEGE能改善小鼠的抑郁样行为;保护抑郁模型小鼠海马神经元损伤,可能与EEGE抑制海马神经细胞外Ca2 内流,阻止Ca2 超载相关.     

抑郁大鼠海马组织的比较蛋白质组学研究

目的比较慢性不可预见性温和应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)大鼠与健康大鼠的海马组织,筛选差异表达蛋白质。以期从蛋白质组学角度阐明其发病机制,并为寻找生物标志物提供靶标。方法采用CUMS建立大鼠抑郁模型。运用8标ITRAQ技术,结合2D LC-MS/MS分析CUMS大鼠与健康大鼠的海马组织差异表达蛋白质。结果共鉴定出5 109个蛋白,差异蛋白33个,其中8个蛋白表达上调,25个蛋白表达下调。结论 ITRAQ结合LCMS/MS技术能快速有效地进行蛋白质组学研究,为我们研究抑郁症的发生、发展机制以及发现新的生物标志物提供了有力平台。