抑郁症是一种常见的情感障碍疾病,其发病机制复杂,其中中枢神经系统内5-HT缺乏或功能不足是其发病的重要机制。中缝背核(dorsal raphe nucleus,DRN)是脑内5-HT合成最重要的脑区,LHb是连接边缘前脑和中脑的枢纽,与DRN间有广泛的纤维联系,可直接或间接投射至DRN,调控其5-HT的合成。表观遗传学的研究显示,环境因素可通过DNMTs影响海马和眶叶皮质DNA甲基化,进而参与大鼠的抑郁样行为。我们先前的研究证实,在LHb内有丰富的DNMTs表达,但其表达变化及DNA甲基化改变对动物生理功能和行为的影响还不清楚。本研究利用DNMTs抑制剂5-aza D以降低LHb内DNA甲基化水平,观察动物的行为表现并探讨其关联机制。首先,LHb内微量注射DNMTs抑制剂5-aza D或对照溶剂,ELISA检测基因组DNA甲基化及动物行为学检测显示,5-aza D可明显降低LHb基因组DNA甲基化水平,增加大鼠抑郁样行为,具体表现为:在旷场实验中,LHb内微量注射5-aza D减少大鼠的探索行为,包括运动总路程、直立次数和时间均明显减少;在强迫游泳实验中,LHb内微量注射5-aza D增加大鼠的不动时间,减少大鼠的游泳时间。这些结果表明,降低LHb基因组DNA甲基化水平,可诱发大鼠的抑郁样行为。其次,LHb内微量注射DNMTs抑制剂5-aza D或对照溶剂后,采用高效液相色谱法测定DRN中5-HT含量的变化。结果显示,抑制剂注入LHb内可引起DRN中5-HT水平降低。已有研究证实,LHb兴奋可抑制DRN神经元的活动,进而降低DRN中5-HT含量,因此我们的实验结果提示,降低LHb基因组DNA甲基化水平,可能通过增加某些与抑郁相关的特定蛋白的表达,引起LHb神经元兴奋,转而抑制DRN中5-HT能神经元的功能活动,进而诱导大鼠抑郁样行为的出现。DNMTs抑制剂对LHb功能活动及基因表达的影响还有待进一步研究。最后,我们检测了抑郁大鼠LHb内是否有DNA甲基化关联机制的改变。采用慢性不可预测应激方法制备大鼠抑郁模型,行为学测试表明,与正常对照组相比,抑郁大鼠对糖水的偏爱明显降低,强迫游泳的不动时间显著增加,上窜时间显著减少,表明抑郁大鼠出现快感缺失、行为绝望的抑郁样行为。采用q PCR技术检测了抑郁大鼠LHb内DNMTs m RNA的表达水平,结果显示,与正常大鼠相比,抑郁大鼠LHb内Dnmt1 m RNA水平显著下调,Dnmt3a和Dnmt3b m RNA水平无明显变化。进一步用western blot检测了DNMT1蛋白表达水平的变化,与正常大鼠相比,抑郁大鼠LHb内DNMT1蛋白水平显著降低,与Dnmt1 m RNA的变化趋势一致。我们的结果证明,抑郁大鼠LHb内Dnmt1 m RNA和蛋白表达水平下调,这可能会引起一些特定蛋白分子/信号分子表达改变,进而参与大鼠抑郁样行为的发生,其具体机制还有待进一步的研究。综上所述,我们的研究表明:LHb内微量注射DNMTs抑制剂5-aza D可降低DNA甲基化,引起大鼠抑郁样行为增加,其机制可能是5-aza D抑制LHb内DNMTs的活性,降低LHb内DNA甲基化水平,引起介导LHb兴奋的相关蛋白分子表达上调,转而抑制DRN神经元的功能活动,降低DRN内5-HT的合成;另一方面,遭受慢性不可预测应激刺激的抑郁大鼠,LHb内Dnmt1 m RNA及DNMT1蛋白表达减少,表明抑郁行为与LHb基因组DNA甲基化的改变有关。该研究揭示了抑郁症发病与LHb基因组DNA甲基化的关系,进而从表观遗传学角度探讨了抑郁症发病的机制,并提供一种可能的治疗策略。