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目的:观察组蛋白3-赖氨酸9-β-羟基丁酰化(H3k9bhb)在抑郁小鼠模型中改变和治疗后变化,从而探讨H3k9bhb在抑郁发生中的调控作用。方法:1.空间行为限制(Spatial Restraint Stress)抑郁模型的建立,成年雄性ICR小鼠(体重20～25g),随机分为两组,对照组(Control,Con)和实验组(Stress,Str)组。每日09:00 AM～11:00 AM,将Str组小鼠关进透气良好的50ml离心管中,与此同时,Con组小鼠禁食水,连续3周建立小鼠抑郁模型。2.地塞米松诱导(Dexamethasone-induced)抑郁模型的建立,成年雄性ICR小鼠(体重20～25g),随机分为两组,对照组(Control,Con)和实验组(Dexamethasone,Dex),每日08:00 AM～9:00AM腹腔注射地塞米松1mg/kg,连续21天建立小鼠抑郁模型。3.抑郁模型的评价(行为学检测):造模3周结束后用悬尾实验(Tail Suspension Test,TST)、强迫游泳实验(Forced Swimming Test,FST)、蔗糖水偏好实验(Sucrose Preference Test,SPT)评价抑郁模型是否成功。4.药物治疗:空间行为限制模型的Con组和Str组分别再随机分成3组(Con+NS,Con+IMI,Con+BHB),分别给予生理盐水(Normal Saline,NS)、丙咪嗪(Imipramine,IMI)(20mg/kg)、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate,BHB)(300mg/kg)每日 1 次腹腔注射,连续 3 周。5.生酮治疗,将另一批空间行为限制抑郁模型小鼠的Con组和Str组分别分成3组,对照组(Con,Con+Ket,Con+DR,Con+Exe),实验组(Str,Str+Ket,Str+DR,Str+Exe),即正常饮食组(Con)、饮食限制组(Dietary restriction,DR)、生酮饮食组(Ketogenic diet,Ket)、运动锻炼组(Exercise,Exe)。3 周后进行 TST、FST行为学检测评价升高内源性酮体对抑郁样行为的疗效。6.细胞应激模拟模型处理:原代培养小鼠皮层神经元生长至第5天,细胞应激组给予20uM的Dex处理48h,治疗组给予β-羟丁酸10mM过夜治疗,并分别设置对照组,即(Con、Con+BHB、Dex、Dex+BHB),每组3复孔。7.不同浓度β-羟丁酸处理原代神经元:原代培养小鼠皮层神经元生长至第5天,给予不同浓度梯度(0mM,5mM,10mM,20mM)24h后收样,用Western blot法检测H3k9bhb和H3k9ac的蛋白表达水平。8.生化检测:用β-羟丁酸检测试剂盒检测脑内β-羟丁酸水平的变化;用Wertern blot检测小鼠海马、下丘脑、前额叶皮层、杏仁核和原代培养细胞中H3k9bhb、H3K9ac、BDNF蛋白水平的变化;用Q-rtPCR检测细胞中BDNF的mRNA的变化。结果1.空间行为限制模型(Stress)和地塞米松诱导抑郁模型(Dex)成功建立。在TST和FST试验中Stress组小鼠和Dex组小鼠不动时间分别较对照组增加;SPT中Stress组小鼠和Dex组小鼠蔗糖水消耗比例分别较对照组减少(n=20,20;p<0.05)。2.Stress和Dex组小鼠下丘脑内H3k9bhb蛋白表达水平分别较对照组明显下降(n=8,8;p<0.05)。3.β-羟基丁酸和丙咪嗪治疗3周可改善Stress组小鼠抑郁样行为。在TST和FST行为检测,Stress小鼠较正常对照组不动时间明显延长(n=8,8;p<0.05);且给予β羟基丁酸治疗后的Stress小鼠不动时间较未治疗组均明显缩短(n=8,8;p<0.05);给予丙咪嗪治疗的Stress小鼠的不动时间在TST中较未治疗组有回升趋势但无统计学差异(n=8,8;p=0.079),在FST中明显缩短(n=8,8;p<0.05)。在SPT行为检测中:Stress小鼠蔗糖水消耗比例较正常对照组明显减少(n=8,8;p<0.05);给予β-羟基丁酸和丙咪嗪治疗后的Stress小鼠的蔗糖水消耗比例较未治疗组均明显缩短(n=8,8;p<0.05)。4.抗抑郁治疗有逆转H3k9bhb下降的趋势。Stress小鼠的海马组织、下丘脑组织、杏仁核组织中H3k9bhb较正常对照组均有明显下降(n=4,4;p<0.05),皮层组织中的H3k9bhb水平有下降趋势但未达到统计学意义(n=4,4;p=0.102);给予丙咪嗪和β-羟丁酸治疗后小鼠下丘脑组织、杏仁核组织中的H3k9bhb水平较未治疗组有明显回升(n=4,4;p<0.05),而海马组织中H3k9bhb有趋势但未达到统计学意义(n=4,4;p=0.063)。5.Stress小鼠海马组织内β-羟丁酸水平明显下降(n=5,5;p<0.05)且治疗后有回升趋势(n=5,5;p=0.18)。6.β-羟丁酸有逆转海马组织BDNF下降的趋势(n=5,5;p<0.05)。7.原代培养神经元Dex模拟应激及BHB处理的实验发现神经元的H3k9bhb水平与β-羟丁酸呈剂量依赖型升高而H3k9ac未见相应的升高现象;β-羟丁酸可以逆转Dex导致的H3k9bhb及BDNF蛋白表达水平的下降(n=3,3;p<0.05);β-羟丁酸可以逆转Dex导致的BDNF mRNA表达水平的下降(n=3,3;p<0.05)。8.可升高内源性BHB的生活行为治疗生酮饮食和运动锻炼均可改善抑郁样行为(N=8,8;p<0.05)。结论抑郁模型中H3K9bhb和BDNF蛋白表达水平下降,且应用β-羟基丁酸和丙咪嗪治疗后回升。β-羟丁酸可以逆转Dex导致的BDNF的mRNA及蛋白表达水平的下降。