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一、端粒DNA长度动态改变与重度抑郁症相关性研究研究背景重度抑郁症(major depressive disorder, MDD)作为一种情绪相关的精神疾病,常伴随着诸多中枢神经系统的退行性改变,如记忆力减退、奖赏功能异常等。以往大量研究表明,MDD患者外周血白细胞端粒长度显著缩短,提示端粒长度改变与MDD的发生存在相关性。但由于抑郁症发病主要受中枢神经系统控制,外周血的端粒长度改变未必能准确反映中枢的相关变化,因此直接检测与抑郁症发病相关的脑区、核团更为重要。然而,由于患者脑组织不易获得,因此关于脑区端粒长度与抑郁症之间关系的研究非常匮乏。而抑郁症模型小鼠作为研究抑郁症的重要工具鼠,可以有效弥补临床样本研究的诸多限制。研究目的探索抑郁症相关核团、脑区的端粒长度改变,探讨其端粒长度改变与抑郁症之间的关系。研究方法：在本研究中,通过建立慢性不可预知应激(chronic unpredictable stress, CUS)、慢性束缚(chronic restraint stress, CRS)和社会挫败(social defeat, SD)三种抑郁症动物模型,以qPCR定量检测模型鼠外周血端粒长度改变。并进一步选择与MDD发病高度相关的前额叶皮层、杏仁核、海马体、下丘脑室旁核及伏隔核五个核团,检测端粒在CUS模型鼠的这五个核团的动力学变化。此外,我们还检测了重度抑郁症患者和正常对照的外周血细胞的端粒,通过两组之间端粒长度的差异,间接确定该检测方法的可行性。研究结果结果显示,CUS模型鼠外周血端粒长度(n=11,T/S=1.11±0.21)相对于正常对照(n=21,T/S=0.93±0.21)显著缩短(p=0.0295),同时该模型鼠前额叶皮层(CTL n=12,T/S=0.72±0.12; CUS n=22 T/S=0.87±0.13, p=0.004)和杏仁核(CTL n=12,T/S=0.54± 0.05; CUS n=22, T/S=0.59±0.05, p=0.011)的端粒均显著长于正常对照；MDD患者外周血的端粒长度(]n=48,T/S=2.21±0.90)相对于正常对照(n=50,T/S=1.12±0.50)显著缩短(p<0.0001)。结论因抑郁模型小鼠外周血与患者外周血端粒表现出相同的缩短趋势,提示可用CUS模型小鼠代表MDD患者研究抑郁症与端粒的关系。考虑到端粒DNA延长的机制主要为端粒酶和端粒选择性延长两种,而后者仅存在于少数肿瘤细胞中,因此推测前额叶皮层和杏仁核的端粒酶活性均上调。并进一步推测两个核团表达的端粒酶在抑郁症中发挥着除维持端粒长度之外的其他重要作用。二、利用钙成像技术在体检测神经元活动研究背景脑作为机体最为复杂的器官,拥有纷繁的神经联系及激活模式,这给脑功能及脑与情绪、行为关系的精确阐述造成障碍。而通过钙成像技术可以实时检测并记录神经元活动,这对于探索控制行为所涉及的脑区神经环路的研究具有重要意义。实验目的在实验室建立钙成像技术平台,实现在体检测神经元活动。实验内容包装并纯化aav-Synl-GCaMP6f-P2A-Tomato腺相关病毒,培养元代神经元,体外验证病毒；注射病毒于小鼠伏隔核,在动物清醒状态下给予束缚刺激,实时记录伏隔核的神经元活动；对检测后的鼠脑切片,进一步观察病毒表达。实验结果表达GCaMP6f的原代神经元在给予谷氨酸刺激后,神经元被活化,Ca2+内流而产生的绿色荧光；通过在体实验,给予小鼠外界刺激后,可检测到因伏隔核神经元活化而发出的绿色荧光信号；鼠脑切片同样可检测到位于胞质的绿色荧光信号与位于细胞核的病毒红色荧光标记共定位于相同细胞。结论aav-Synl-GCaMP6f-P2A-Tomato腺相关病毒可成功用于在体活化神经元的实时监测。通过在小鼠伏隔核定点注射该病毒,给予附加刺激,实时记录到小鼠伏隔核的活化神经元。