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【研究背景与目的】抑郁症是帕金森病(Parkinson’s disease,PD)患者最常见的并发症。目前,对于PD抑郁仍缺乏有效的药物治疗。硫化氢(Hydrogen sulfide,H2S)是一种具有神经调节作用的新型气体信号分子。我们以往发现H2S具有改善抑郁的作用、且能上调PD大鼠海马Warburg效应。有研究表明,Warburg效应具有调控小胶质细胞极化的作用,而小胶质细胞极化与抑郁症的发生密切相关。为此,本课题将探讨H2S对PD大鼠抑郁样行为的拮抗作用,并从调控海马Warburg效应-小胶质细胞极化的角度探讨H2S抗PD大鼠抑郁样行为的机制。【方法】1.采用鱼藤酮(rotenone,ROT)颈背部皮下注射建立PD大鼠模型;2.新环境进食抑制实验、强迫游泳实验和悬尾实验用于评估大鼠的抑郁样行为;高架十字迷宫实验用于评估大鼠的焦虑样行为;旷场实验评估大鼠自发活动量;3.免疫荧光(Immunofluorescence,IF)技术检测Iba1的平均荧光强度;4.蛋白免疫印迹法(Western blot,WB)检测小胶质细胞诱导型一氧化氮合酶(Induction nitric oxide synthase,iNOS)以及精氨酸酶-1(Arginase-1,Arg-1)、几丁质酶3样分子3(Chitinase 3-like 3,Ym-1)的表达;5.Griess试剂检测NO含量;6.ELISA kits检测IL-1β、TGF-β1、IL-4含量。【结果】1.H2S改善ROT诱导的PD大鼠抑郁样行为在新环境进食抑制试验中,NaHS(30,100μmol/kg,i.p.,4 w)能显著缩短ROT诱导的PD大鼠的进食潜伏期,30 min内食物总消耗量无显著差异;在强迫游泳试验中,NaHS(30,100μmol/kg,i.p.,4 w)能有效缩短ROT诱导的PD大鼠强迫游泳不动时间;在悬尾实验中NaHS(100μmol/kg,i.p.,4 w)能明显降低ROT诱导的PD大鼠的不动时间。在高架十字迷宫实验中,NaHS(30,100μmol/kg,i.p.,4 w)可明显增加ROT大鼠的开放臂进入次数百分比,对各组大鼠的总进臂次数无影响,表明H2S可改善ROT诱导的PD大鼠焦虑样行为。NaHS(30和100μmol/Kg/d)对大鼠的自发活动无影响,表明H2S不改变大鼠的运动量。以上实验结果表明,H2S可改善ROT诱导的PD大鼠抑郁样行为。2.H2S对ROT诱导的PD大鼠海马小胶质细胞极化的调节作用NaHS(30,100μmol/kg,i.p.,4 w)明显降低鱼藤酮诱导的PD大鼠海马的Iba-1的平均荧光强度,表明H2S可抑制ROT诱导的PD大鼠海马小胶质细胞的激活。NaHS(30,100μmol/kg,i.p.,4 w)处理明显降低ROT诱导的PD大鼠的海马小胶质细胞iNOS的表达及促炎因子NO、IL-1β含量,明显增加ROT诱导的PD大鼠海马小胶质细胞Arg-1、Ym-1的表达及抗炎因子TGF-β1和IL-4的含量,表明H2S可促进ROT诱导的PD大鼠海马小胶质细胞M2极化。3.Warburg效应抑制剂2DG逆转H2S对ROT诱导的PD大鼠抑郁样行为的改善作用在新环境进食抑制实验中,2-DG(3μg/w,i.c.v.,3 w)逆转了NaHS(100μmol/kg,i.p.,4 w)对ROT诱导的PD大鼠进食潜伏期的缩短作用,且2-DG本身对大鼠的进食潜伏期没有影响;在强迫游泳及悬尾实验中,2-DG(3μg/w,i.c.v.,3 w)明显抑制NaHS(100μmol/kg,i.p.,4w)对ROT诱导的PD大鼠不动时间的减少作用;在高架十字迷宫实验中,2-DG(3μg/w,i.c.v.,3 w)明显逆转NaHS(100μmol/kg,i.p.,4 w)对ROT诱导的PD大鼠进入开放臂次数百分比的增加作用,但不影响各组大鼠进入开放壁的总次数;2-DG(3μg/w,i.c.v.,3 w)不影响大鼠的自发活动能力。上述结果表明Warburg效应抑制剂2DG可取消H2S对ROT诱导的PD大鼠抑郁样行为的改善作用。4.Warburg效应抑制剂2DG逆转H2S对ROT诱导的PD大鼠海马小胶质细胞极化的调节作用2-DG(3μg/w,i.c.v.,3 w)可逆转NaHS(100μmol/kg,i.p.,4 w)对ROT诱导的PD大鼠海马小胶质细胞激活的抑制作用;2-DG(3μg/w,i.c.v.,3 w)逆转NaHS(100μmol/kg,i.p.,4 w)对ROT诱导的PD大鼠海马小胶质细胞iNOS表达及促炎因子NO、IL-1β含量的降低作用和对ROT诱导的PD大鼠海马小胶质细胞Arg-1、Ym-1表达及抗炎因子TGF-β1、IL-4含量的增加作用。上述结果表明Warburg效应抑制剂2DG可取消H2S对ROT诱导的PD大鼠海马小胶质细胞M2极化的促进作用。【结论】1.H2S改善帕金森病大鼠抑郁样行为;2.H2S拮抗帕金森病大鼠抑郁样行为可能涉及促进海马小胶质细胞M2极化;3.海马Warburg效应介导H2S对帕金森病大鼠抑郁样行为的改善作用及对海马小胶质细胞M2极化的促进作用。