研究背景和目的:既往研究发现,抑郁症的发病机制与中枢神经系统单胺类神经递质功能障碍密切相关,并且以多巴胺神经元为主的腹侧被盖区（ventral tegmental area,VTA）在抑郁症中起着至关重要的作用。近年来研究发现基于投射异质性的VTA脑区多巴胺神经元的放电模式异常改变,被认为是抑郁症发病和易感的密切相关因素。同时也有研究发现,食欲素（Orexin）在抑郁症的发展变化中起着不可或缺的作用。Orexin是VTA脑区的重要上游,其功能异常可导致睡眠障碍、食欲障碍和情绪异常等抑郁症的可能表现症状,因此被认为是抗抑郁药物治疗的潜在靶点之一。既往研究已经证实,Orexin在奖赏、成瘾、能量代谢等生理过程对VTA脑区有调控作用。然而,Orexin调控以多巴胺神经元为主的VTA脑区对抑郁症有何影响,目前尚无确切研究报道。因此本课题主要研究Orexin调控VTA脑区对抑郁症发展变化的作用以及其中的机制。研究方法:1.采用连续21天慢性不可预测轻度应激（chronic unpredictable mild stress,CUMS）的方法对成年雄性C57小鼠进行处理,以获得抑郁小鼠（CUMS小鼠）。通过对小鼠的抑郁相关行为进行分析,以确定是否造模成功。继而在Hcrt-Cre小鼠中,通过cFos免疫荧光染色结合逆向示踪病毒显色的方法,观察经CUMS处理小鼠大脑中投射向VTA脑区的Orexin神经元活性变化。2.在Hcrt-Cre小鼠中,利用光遗传、化学遗传和神经药理学核团微注射的方法,内源性或外源性增加VTA脑区的Orexin递质水平或阻断VTA脑区的Orexin受体,观察是否能对CUMS小鼠的抑郁相关行为产生影响。3.在Hcrt-Cre小鼠中,通过离体电生理全细胞膜片钳技术,观察CUMS小鼠的VTA脑区多巴胺神经元与正常小鼠相比产生何种变化。然后,观察上调VTA脑区的Orexin神经传入和递质水平,对CUMS小鼠的VTA脑区多巴胺神经元电生理特征产生何种影响。研究结果:1.经过CUMS处理的C57小鼠,在旷场试验中总运动距离显著减少,在悬尾试验中静止不动时间显著增加,在蔗糖偏好试验中蔗糖消耗率显著降低。小鼠大脑的总体Orexin神经元中,有46.97±10.05%投射向VTA脑区。CUMS小鼠大脑中,投射向VTA脑区的Orexin神经元的c-Fos表达显著降低。2.光遗传兴奋CUMS小鼠VTA脑区的Orexin神经末梢,能够使其在旷场试验中的总运动距离增加,在悬尾试验中的静止不动时间显著减少,在蔗糖偏好试验中的蔗糖消耗率显著增加。化学遗传兴奋CUMS小鼠VTA脑区的Orexin神经末梢,能够使其在旷场试验中的总运动距离增加,在悬尾试验中的静止不动时间显著减少,在蔗糖偏好试验中的蔗糖消耗率显著增加。向CUMS小鼠VTA脑区微注射Orexin-A（100pmol）,能够使其在旷场试验中的总运动距离增加,在悬尾试验中的静止不动时间减少,在蔗糖偏好试验中的蔗糖消耗率显著增加。向正常C57小鼠VTA微注射SB334867（10μg）和TCS-OX2-29（10μg）,能够使其在旷场试验中的总运动距离显著减少,在悬尾试验中静止不动的时间显著增加,在蔗糖偏好试验中的蔗糖消耗率无明显改变。3.与对照组小鼠相比,CUMS小鼠的VTA脑区多巴胺神经元的膜电位无明显变化,但是Phasic放电增加。光遗传兴奋CUMS小鼠VTA脑区的Orexin神经末梢能使多巴胺神经元放电频率增加。化学遗传兴奋CUMS小鼠VTA脑区的Orexin神经末梢能使多巴胺神经元放电频率增加。研究结论:1.抑郁小鼠大脑中投射向VTA脑区的Orexin神经元活性降低;2.上调VTA脑区的Orexin神经递质水平能够产生抗抑郁效应;3.Orexin神经元通过释放Orexin-A作用于VTA多巴胺神经元上的Orexin-1和Orexin-2型受体,进而增加VTA多巴胺神经元的Tonic性放电、降低Phasic性放电,是这种抗抑郁效应的原因。本论文为揭示Orexin调控VTA脑区的抗抑郁神经机制研究提供了实验证据。