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研究目的:抑郁症(major depressive disorder,MDD)是一种以“快感缺失(anhedonia)”为核心症状、同时伴有认知功能损害以及体重波动、睡眠障碍等躯体变化的情感性精神障碍。青春期女性抑郁症发病率急剧增加,远超男性,是其发病率的2-3倍,达到抑郁症发病的高峰期,抑郁症状也更严重,自杀倾向更为明显,严重损害其身心健康,造成严重的家庭及社会问题。对于确诊的抑郁症的青少年患者来说,目前的临床用药单一且起效缓慢,缺少对青春期抑郁症发病机制的研究。青春期雌性鼠由于神经甾体3α,5α-四氢孕酮(THP)含量的下降,导致海马锥体神经元α4βδ-GABAAR亚型表达代偿性增加,从而导致青春期雌性小鼠出现紧张焦虑表现。神经甾体水平与GABAA受体亚基(例如δ-GABAAR)水平长期不匹配导致产后抑郁。而青春期女性抑郁症发病率急剧增加的原因尚不清楚。因此,迫切需要对青春期女性抑郁症中特有的生理变化,发病的易感因素以及δ-GABAA受体亚基是否在青春期女性抑郁症发病中起作用进行深入探究。本课题在细胞、亚细胞以及受体水平观察青春期前和青春期早期慢性应激对雌性小鼠海马CA1锥体神经元结构和功能的变化,以及GABAA受体δ亚基激活剂Gaboxadol(THIP)对此变化的作用,探讨该药物对青春期雌性抑郁症的作用机制,为青春期女性抑郁症的防治提供新途径。研究方法:1.δ-GABAAR在青春期雌性小鼠抑郁行为中的作用。(1)应用为期三周改良的慢性不可预知轻度应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)以及从小鼠进入青春期P33天开始连续10天,每天一次注射THP(10mg/kg)构建青春期雌性小鼠抑郁模型。(2)应用糖水偏爱,强迫游泳以及悬尾实验进行抑郁样行为学检测,只有造模成功后方能纳入后续研究。2.δ-GABAAR对青春期抑郁小鼠海马锥体神经元形态的影响。(1)应用高尔基染色和双光子激光扫描显微镜成像技术研究小鼠海马锥体神经元顶端树突棘密度。3.δ-GABAAR对青春期抑郁小鼠海马锥体神经元功能的影响。(1)应用膜片钳全细胞记录GABAA受体Tonic电流和自发性突触后电流(s IPSC)。(2)应用膜片钳全细胞记录NMDAR EPSC与AMPAR EPSC的比率来测定NMDA受体介导的突触传递的变化。(3)应用膜片钳全细胞记录成对脉冲比(PPR),检测突触前谷氨酸递质和GABA递质的释放功能。(4)应用免疫印迹(western blot)检测GABAA受体δ亚基、AMPA受体Glu A1和Glu A2亚基膜蛋白和总蛋白含量的变化。4.青春期抑郁小鼠PV神经元δ-GABAAR的变化及意义。(1)应用免疫荧光共定位染色,检测海马CA1中小清蛋白中间神经元(PV)δ-GABAAR亚基的变化。研究结果:1.δ-GABAAR在青春期雌性小鼠抑郁行为中的作用。(1)青春期野生型小鼠能够成功的建立抑郁模型,δ敲基因小鼠对CUMS模型具有易感性。此外,连续10天注射THP也可以成功诱导青春期雌性小鼠抑郁样行为。(2)THIP是通过激活δ-GABAAR亚基快速改善青春期雌性小鼠抑郁样行为。2.δ-GABAAR对青春期抑郁小鼠海马锥体神经元结构的影响。(1)青春期前和青春期早期阶段的慢性应激造成海马CA1锥体神经元顶端树突棘密度显著降低。(2)THIP通过激活δ-GABAAR能够快速增加具有抑郁样行为的青春期雌性小鼠海马CA1锥体神经元顶端树突棘密度。3.δ-GABAAR对青春期抑郁小鼠海马锥体神经元功能的影响。(1)慢性应激和长期给予THP对海马CA1锥体神经元兴奋性受体的作用。慢性应激和长期给予THP均没有影响NMDAR/AMPAR的比率,即没有影响NMDA受体电流,同时没有改变突触前谷氨酸递质的释放功能。此外,AMPA受体突触后电流包括幅值和频率均显著下降,同时免疫印迹的结果显示,Glu A1和Glu A2亚基膜上表达量显著下降。(2)慢性应激和长期给予THP对海马CA1锥体神经元GABAAR的作用。慢性应激和长期给予THP导致GABAA受体s IPSC电流显著增强,GABA能递质的释放功能增强,GABAA受体Tonic电流显著下降,间接反应中间神经元兴奋性增强。(3)THIP可以在一定程度上改善由慢性应激和THP造成的AMPA受体功能异常。在模型建立成功之后注射THIP之后GABAA受体s IPSC电流幅值和频率均显著降低,GABAA受体Tonic电流无显著变化。此外AMPA受体突触后电流的幅值和频率均显著的增加,即激活δ-GABAAR在一定程度上改善由慢性应激和THP造成的AMPA受体功能异常。4.青春期抑郁小鼠PV神经元δ-GABAAR的变化及意义。(1)慢性应激和长期给予THP对海马CA1内PV中间神经元δ-GABAAR亚基的作用。慢性应激和长期给予THP均导致PV中间神经元δ-GABAAR亚基荧光密度显著降低。(2)THIP可以在一定程度上修复由慢性应激和THP造成海马CA1内PV中间神经元δ-GABAAR亚基的损伤。在模型建立成功之后注射THIP之后可以看到,海马CA1内PV中间神经元δ-GABAAR亚基荧光密度显著增加,应用THIP激活δ-GABAAR在一定程度上修复由慢性应激和THP造成的海马CA1内PV中间神经元δ-GABAAR亚基的损伤。研究结论:1.δ-GABAAR亚基的激活可以改善CUMS和THP诱导的抑郁样行为,但是对δ亚基敲基因的抑郁小鼠没有作用。δ敲基因雌性青春期小鼠对CUMS模型具有易感性,应用THIP对青春期抑郁小鼠具有保护作用,表明δ-GABAAR亚基在青春期雌性抑郁行为中起着重要作用。2.CUMS和THP导致青春期雌性小鼠海马CA1锥体神经元突触可塑性降低,δ-GABAAR亚基的激活可以增强锥体神经元突触可塑性。3.CUMS和THP导致青春期雌性小鼠海马CA1PV中间神经元兴奋性增强,从而抑制了锥体神经元的兴奋性和突触可塑性。4.THIP通过激活δ-GABAAR亚基降低中间神经元的兴奋性,使中间神经元对锥体神经元的抑制作用减弱,起到快速改善抑郁样行为的作用。本研究证实了THIP通过激活δ-GABAAR亚基对青春期前和青春期早期慢性应激导致的雌性小鼠抑郁模型产生快速抗抑郁作用,为临床青春期女性抑郁症治疗提供新的思路。