研究背景:糖尿病和抑郁症目前都是较为严重的慢性病,它们对生活的质量产生极为负面的影响,还增加了功能性残疾,且降低了人类的预期寿命。2型糖尿病（Type 2diabetes,T2D）是最广为遇见的糖尿病形式,其特征是由于胰腺中胰岛素分泌的受损以及机体中胰腺胰岛素抵抗所导致的血糖水平升高。T2D占新发的成人糖尿病诊断病例中的九成以上,随着年龄、肥胖的增长以及缺乏体育运动,患这种糖尿病的风险陡然增加。另外,抑郁症是最常见的一种精神疾病,全世界患病总人数已经达到了总数3.22亿,其本质是患者经历情绪不安、失去兴趣或快乐、食欲和睡眠障碍,以及精力水平的变化。也伴随着自我照顾行为的减少,如服药依从性下降、营养不良和缺乏锻炼,这些往往都与抑郁症有关。以往研究指出这两种病存在着高度共病,并且成为领域内热门话题,但其共病的机制仍然不明确。先天免疫与炎症反应的激活与T2D的发生发展有着密切的联系。具体来说,就是促炎因子浓度的升高可导致胰腺B细胞凋亡和胰岛素代谢紊乱,并可预见非糖尿病患者发生T2D。同样,越来越多的证据表明,促炎因子所参与的炎症反应与非糖尿病患者所患抑郁症也有着直接联系。此外,也有很多较为有力的证据指出先天免疫系统在普通人群中抑郁症发病过程中起着重要作用。然而,先天免疫是否是T2D共病抑郁症的共同治病因素还尚不清楚。活性的NLRP3（nucleotide-binding domain,leucine-rich-containing family,pyrindomain-containing-3）炎症小体是机体先天免疫中并且与炎症反应过程中的重要组成部分,其可产生白细胞介素-1β（Interleukin-1 beta,IL-1β）和白细胞介素-18（Interleukin-18,IL-18）的成熟体,并且它们均参与了糖尿病与抑郁症的发病过程。但它们在T2D与抑郁症产生共病的过程中所起的作用还尚不确切。所以,有理由认为NLRP3炎症小体的激活以及其所产生的促炎因子从很大程度上来说有可能是它们共同的生物学来源。目前有相当多的靶向抑制NLRP3炎症小体以及其产物的药物出现,并且在许多文献当中报道了它们能分别治疗糖尿病与抑郁症。而有研究指出冬凌草甲素是一种新的抗炎植物提取药,但其作用机制不明。故本实验研究其对T2D共病抑郁症的影响及其机制的探究。研究目的:1.观察冬凌草甲素对CUMS（Chronic unpredictable mild stress）大鼠抑郁样行为以及糖代谢的影响;2.观察冬凌草甲素与氟西汀之间的疗效比较,以及它们联合用药的效果;3.由体内及体外分别对冬凌草甲素的作用机制进行探索及验证。研究方法:1.冬凌草甲素对慢性不可预测性应激诱导抑郁样行为的影响采用为期6周的慢性不可预测性应激构建大鼠抑郁模型,根据大鼠抑郁行为进程的时间节点建立起预防性给药及治疗性给药两种实验流程,通过强迫游泳实验、蔗糖偏好实验、体重增幅来观察冬凌草甲素对抑郁行为的影响,并且比较与氟西汀之间疗效以及联合用药的总效应;随后使用免疫荧光检测观察大鼠的前额叶皮质脑区及海马脑区中的小胶质细胞活性状态。2.冬凌草甲素对慢性不可预测性应激诱导糖代谢异常的影响6周的慢性不可预测性应激观察糖代谢异常的时间节点,并给予冬凌草甲素预防性给药,通过使用糖耐量实验、胰岛素耐量实验以及葡萄糖刺激胰岛素分泌实验观察大鼠糖代谢情况;之后用免疫荧光观察胰岛素与胰高血糖素在形态学上的改变,以及巨噬细胞浸润胰腺组织的情况。3.冬凌草甲素影响抑郁样行为共病胰岛素抵抗的分子机制使用Western blot实验方法分别地检测海马脑区及胰腺组织内的NLRP3炎症小体的活性,其所剪切加工的IL-1β和IL-18成熟体的表达。除此之外,使用ELISA实验检测外周血中IL-1β和IL-18的含量,以及皮质酮的含量。随后使用免疫荧光法与免疫共沉淀法定位NEK7的表达位置以及与NLRP3相互作用的关系。最后我们通过体外细胞实验再次从分子机制上验证了炎症小体的活性。研究结果:1.冬凌草甲素对慢性不可预测性应激诱导抑郁样行为的影响（1）通过为期6周的慢性不可预测性应激可使大鼠从第3周末开始出现了显著的抑郁样行为。（2）冬凌草甲素在预防性给药及治疗性给药中均能改善抑郁样行为,且前者效果优于后者。（3）剂量为10 mg/kg的冬凌草甲素其抗抑郁效果优于剂量为10 mg/kg的氟西汀,而且它们联合用药的药物效果是要优于单独使用最高有效剂量18mg/kg的氟西汀的。（4）10 mg/kg冬凌草甲素均能减弱前额叶皮质及海马中小胶质细胞的活性,尤其在后者更为显著。2.冬凌草甲素对慢性不可预测性应激诱导糖代谢异常的影响（1）为期6周的慢性不可预测性应激的大鼠从第4周末开始有显著的胰岛素代谢异常。（2）预防性给予冬凌草甲素可改善胰岛素代谢异常及胰岛素抵抗。（3）冬凌草甲素可减少巨噬细胞对胰腺组织的浸润,另外氟西汀可减少胰岛B细胞的表达量。3.冬凌草甲素影响抑郁样行为共病胰岛素抵抗的分子机制（1）冬凌草甲素可改善海马组织中胰岛素信号转导通路紊乱及减少IL-1β和IL-18的表达量。（2）冬凌草甲素可降低外周血及胰腺组织中IL-1β和IL-18的表达水平以及皮质酮的升高。（3）冬凌草甲素通过抑制NEK7与NLRP3之间的相互作用来减弱NLRP3炎症小体活性。（4）冬凌草甲素剂量依赖性地减少RAW264.7和BV2细胞中IL-1β和IL-18的表达水平。研究结论:综上所述,我们所提出的一种假设,即为抑郁样行为可能通过NEK7-NLRP3炎症小体激活途径与胰岛素代谢异常联系起来的。本研究结果表明,冬凌草甲素可通过阻断NLRP3和NEK7的相互作用,有效减轻CUMS大鼠的抑郁样行为和胰岛素抵抗。此外,冬凌草甲素与氟西汀合用抗抑郁效果明显优于单独使用大剂量氟西汀。值得注意的是,冬凌草甲素是增强氟西汀抗抑郁作用的有效佐剂,但在抗抑郁治疗中可能存在剂量的“天花板效应”。因此,我们的结果揭示了冬凌草甲素的新作用,并为治疗抑郁症合并胰岛素抵抗提供了更有效的药物治疗策略。