基于蛋白质组学的柴胡皂苷A抗抑郁靶标蛋白的筛选及作用机制研究

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抑郁症是一类常见的精神神经系统疾病,具有长时间情绪低落、思维滞缓、运动抑制的“三大特征”以及高发病率、高复发率、高自杀率的“三高特点”。近年来,伴随经济的迅猛发展和各种压力源的增加,抑郁症的发病率急剧攀升。大量的抗抑郁药物相继涌现并应用于临床,这些药物能够在一定程度上缓解病人的抑郁样症状,但是并不能彻底治愈抑郁症,并且这些药物价格昂贵、起效缓慢、复发率高、还会引起一系列严重的并发症。这些因素严重限制了抗抑郁药物的治疗效果,因此开发更为安全有效的抗抑郁药物已成为当今亟待解决的问题。柴胡皂苷A(SaikosaponinA,SA)是从中药柴胡的干燥根中提取的一种五环三萜类化合物,具有抗炎、抗氧化、抗过敏、抑制肿瘤细胞增殖及保护肝脏的功效。目前研究初步证实SA具有一定的抗抑郁作用,但是其具体作用机理仍不明确。所以,深入探究SA的抗抑郁作用机理,可为开发新的安全有效的抗抑郁药物提供必要的理论和实验依据。  目的:  寻求SA发挥抗抑郁作用的靶标蛋白,阐明其抗抑郁作用机制,为开发新型抗抑郁药物提供理论和实验依据。  方法:  1.采用慢性轻度不可预知性应激(Chronic unpredictable mild stress,CUMS)结合孤养的方法制备抑郁大鼠模型,并以灌胃方式进行给药。将45只大鼠随机分为Control组(C组,15)、CUMS组(M组,15)、CUMS+SA组(SA组,15)。整个模型制备过程持续10周,第1周进行适应性饲养,第2-9周进行应激刺激(刺激4周后开始给药,持续给药4周,给药的同时刺激不停止),第10周依据敞箱实验、糖水偏嗜实验等行为学实验评估模型的制备情况。  2.行为学实验完成后处死所有实验大鼠,分离海马组织。  3.采用高效液相色谱-质谱联用(High performance liguid chromatography-mass spectrometry,HPLC-MS)技术测定海马组织中的单胺类神经递质:多巴胺(Dopamine,DA)、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、去甲肾上腺素(Norepinephrine,NE)的含量。  4.利用同位素标记的相对和绝对定量(isobaric lags for relative and absolute quantification,iTRAQ)蛋白质组学技术,筛选应激前后及服用SA前后的大鼠海马组织内的差异表达蛋白。  5.选取与抑郁症发病密切相关的靶标蛋白-富含脯氨酸的跨膜蛋白2(proline-rich transmembrane protein2,PRRT2)作为进一步的研究对象,利用Western Blotting技术在组织水平上对PRRT2的表达量进行初步验证。  6.在细胞水平,进一步探究SA对接受应激刺激的神经细胞是否具有一定程度的保护作用。采用皮质酮刺激PC12细胞的方法制备抑郁症细胞模型,然后利用CCK8法检测SA对应激损伤的PC12细胞成活率的影响,并采用Western Blotting技术检测SA对应激损伤的PC12细胞内蛋白PRRT2表达量的影响。  结果:  1.长达8周的CUMS结合孤养的方法可以成功建造大鼠抑郁模型。受刺激的大鼠会产生一系列的抑郁样症状:食欲下降,体重增长减慢,活动量下降,对糖水的偏嗜性降低,行为绝望等。  2.M组大鼠海马组织内的DA含量相对C组显著降低,SA组大鼠海马内DA的含量相对于M组则明显提高,C组与SA组之间无显著差别。  3.定量蛋白质组学结果显示应激前后共有391种蛋白发生了显著性差异表达,接受应激刺激的大鼠在服用SA后有82种蛋白表达有显著性差异。包括PRRT2在内的15种蛋白的表达量不仅在刺激前后而且在用药前后均发生了明显的差异性改变。  4.Western Blotting结果显示M组大鼠海马组织内PRRT2含量相对C组显著降低,SA组大鼠海马内的PRRT2含量相对于M组则有显著性的提升。该结果与iTRAQ结果一致。  5.400μM的皮质酮刺激能够显著抑制PC12细胞的增殖、降低细胞的成活率,5μmol的SA则能够显著地减轻皮质酮对PC12增殖的抑制作用,提高细胞成活率,减轻皮质酮刺激对PC12的损伤作用。  6.皮质酮刺激能够下调PC12细胞内PRRT2的表达量,5μmol的SA具有上调PRRT2的趋势。  结论:  1.长期的慢性不可预知性应激能够降低海马组织内的DA含量,进而引起一系列抑郁样症状。  2.SA可以上调DA含量,缓解抑郁样症状,具有较明显的抗抑郁效果。  3.PRRT2参与调控突触囊泡的融合和释放过程,该蛋白能够促进DA等神经递质的快速释放过程,其表达量的降低会减少神经递质的释放量。因此推断,SA可能是通过上调PRRT2的表达量来促进DA的释放,从而发挥抗抑郁作用。  4.SA可减轻应激刺激对神经细胞的损伤,具有一定的神经细胞保护作用。
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