论文部分内容阅读
研究目的:抑郁症是一种以情绪低落、悲观厌世为主要特征的神经、精神类疾病,严重危害人类的身心健康。近年研究显示抑郁症的发生发展是遗传、神经内分泌、神经炎症等多种因素综合作用的结果,其中神经炎症假说越来越受到人们的关注。最近临床研究发现抑郁症患者脑部炎症发生比例显著升高,且炎症发生率与抑郁症的严重程度呈正相关,但神经炎症反应在抑郁症发病中的作用,特别是其病理机制,目前尚未阐明。因此,本研究拟在慢性不可预知性温和刺激(chronic unpredictability mild stress;CUMS)诱导的大鼠抑郁症模型上,采用行为学、形态学和分子生物学等方法研究炎症因子白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)介导的神经突触可塑性调节在抑郁症发病中的作用及机制,为抗抑郁症治疗药物的研发提供新靶点和科学理论依据。研究方法:(1)将120g-140g Wister雄性大鼠随机分为空白对照组、CUMS组、人参皂甙(ginsenosideRg1,G-Rg1)预处理组(G-Rg1+CUMS)、溶剂对照组(0.9%Nacl+CUMS)。空白组除外,给予其余三组6周慢性温和不可预知性应激刺激。每次刺激前30分钟给予药物预处理组大鼠腹腔注射G-Rg1(40mg/kg),给予溶剂对照组大鼠腹腔注射0.9%Nacl(1ml/kg)。应激刺激结束后采用强迫游泳和糖水偏好等相关的行为学测试。(2)免疫荧光观察各组大鼠内侧前额叶皮质(medial prefrontal cortex,mPFC)脑区小胶质细胞的活化情况;qPCR和ELISA技术检测IL-1β、IL-6等炎症因子及NF-κB的表达或激活情况;高尔基染色、透射电镜技术观察mPFC神经元树突棘和突触的形态结构变化;Western blot技术检测NF-κB、SSH1、Cofilin、p-Cofilin、F-actin等相关蛋白的表达及活性变化。(3)将Wister雄性大鼠随机分为空白对照组、CUMS组、IL-1β受体阻断剂(interleukin-1 receptor antagonist,IL-1Ra)预处理组(IL-1Ra+CUMS)和溶剂对照组(dH20+CUMS)。每次刺激前30分钟给予大鼠侧脑室注射IL-1Ra(1.25 mg/kg)或dH20(100μl/kg),6周应激刺激结束后,用糖水偏好实验和强迫游泳实验测其行为学变化;高尔基染色、透射电镜技术观察大鼠mPFC部位神经元树突棘和突触结构变化;Western blot技术检测相关蛋白的表达情况。(4)将Wister雄性大鼠随机分为空白对照组、CUMS组、NF-κB抑制剂(PTDC)预处理组(PDTC+CUMS)和溶剂对照组(0.9%Nacl+CUMS)。每次刺激前30分钟给予大鼠腹腔注射PDTC(100mg/kg)或0.9%Nacl(100μl/kg)。6周后进行行为学测试,高尔基染色、透射电镜技术观察大鼠前额叶皮质部位神经元树突棘和突触结构变化;Western blot技术检测相关蛋白的表达情况。研究结果:(1)与空白对照组相比,CUMS组大鼠在强迫游泳实验中静止不动的时间显著延长(p<0.05),而游泳的时间显著变短(p<0.05);在糖水偏好实验中糖水消耗量明显减少(p<0.05)。(2)免疫荧光结果显示:CUMS组大鼠mPFC部位小胶质细胞突起回缩、减少,胞体体积增大,呈激活状态;qPCR和ELISA结果显示IL-1β、IL-6等炎症因子及NF-κB表达增加。(3)高尔基染色结果显示:CUMS组大鼠mPFC部位神经元树突棘数目显著减少、头部体积缩小、颈细长,呈结构可塑性变化;透射电镜结果显示:给予慢性应激刺激后,大鼠mPFC神经元呈细胞器排列散乱,髓鞘断裂、松散,突触数目减少,突触活性带减小,突触后致密物变薄等变化。(4)WesternBlot结果显示:与空白对照组相比,CUMS组大鼠mPFC部位NF-κB P65亚基磷酸化水平升高、SSH1磷酸酶的蛋白表达水平升高、Cofilin磷酸化水平降低、F-actin的蛋白表达水平降低。(5)与CUMS组相比,给予大鼠IL-1Ra预处理可明显改善其抑郁样行为表现,同时显著改善树突棘和突触的形态结构异常以及相关蛋白的表达变化。(6)与CUMS组相比,给予大鼠PDTC预处理可显著改善大鼠抑郁样行为,神经元树突棘密度增加,突触数目增加,SSH1的蛋白表达水平降低,Cofilin磷酸化水平增高,F-actin的蛋白表达水平增加。结论:(1)CUMS能够有效诱导大鼠抑郁样行为的产生,并伴随内侧前额叶皮质部位小胶质细胞激活,IL-1β等炎症因子及NF-κB表达增加。(2)CUMS导致大鼠内侧前额叶皮质部位发生神经元树突棘和突触的结构可塑性变化,NF-κB激活增加、SSH1表达增高、Cofilin磷酸化水平降低、F-actin表达减少。(3)IL-1β可能通过NF-κB/SSH1/Cofilin/F-actin信号通路介导内侧前额叶皮质部位神经元突触可塑性调节,继而导致大鼠抑郁行为的发生。