大鼠海马NPY、5-HT、PAM与慢性不可预见性应激抑郁症的关系

论文摘要

抑郁症（depression）是一种以情感病态变化主要是情绪低落为显著特征的精神疾病,它的发病与逐渐增大的各种压力带来的应激性事件有关。应激（stress）是生物在生存过程中受到各种各样的刺激后产生的非特异性适应性反应,一定频率和强度的应激会导致生物个体产生情绪和认知等方面的障碍,诱发抑郁症。应激引起抑郁的机制涉及多个脑区的多种神经递质,大量的研究表明海马（hippocampus）这一应激激素作用的靶部位,是抑郁症研究中涉及最多的脑区,研究表明海马5-HT、NPY单独对抑郁症有调节作用,但是人们并不清楚海马的5-HT、NPY系统如何联合对慢性不可预见性应激（Chronic unpredicted mild stress CUMS）引起的抑郁症起作用;同时PAM是依赖于Cu2+、维生素C、O2的神经肽加工酶,它可以使NPY羧基末端的甘氨酸残基酰胺化。研究表明,PAM基因半敲除的小鼠表现出焦虑的行为,NPY在癫痫易感性中发挥关键性的作用,当诱导癫痫发生的药pentylenetetrazole（PTZ）被注射给小鼠时,只有PAM基因半敲除的小鼠的NPY表达显著升高,因此PAM可能是通过酰胺化的NPY起抗焦虑和癲痫的作用,但CUMS引起的抑郁是否与PAM表达变化相关,目前还没有报道。本实验旨在探讨CUMS对大鼠行为学表现的影响及其与海马NPY、5-HT、peptidylglycine-amidatingmonooxygenase（PAM）的关系。因此我们采用慢性不可预见性应激建立抑郁模型,通过海马微量注射5-HT、NPY及其相应受体阻断剂,利用体重变化率、糖水偏爱实验、敞箱实验、强迫游泳实验等方法观察大鼠行为学表现,同时利用免疫组织化学方法测定大鼠海马CA3区和齿状回（dental gyrus DG）5-HT、NPY、PAM表达的变化。结果行为学结果显示①对照组大鼠的体重在第7天、第14天、第21天持续增加,而CUMS组大鼠的体重持续降低;同时,CUMS组大鼠的糖水消耗率、水平运动、垂直运动、自我修饰的次数也显著降低（p<0.01）,游泳不动时间显著延长（p<0.01）:②NPY、5-HT使CUMS大鼠的体重在第7天、第14天、第21天持续增加,且NPY的作用比5-HT的作用强,在第14天和第21天,注射NPY的大鼠其体重和对照组大鼠的体重无显著性差异。CUMS并注射NPY和5-HT组大鼠的糖水消耗率、水平运动、垂直运动、自我修饰的次数与CUMS组大鼠相比显著升高（p<0.01）,游泳不动时间与CUMS组相比显著降低（p<0.01）:③单胺类受体阻断剂Spiperone在前两周不影响NPY增加大鼠体重的作用,但在第3周显著抑制NPY增加大鼠体重的作用:NPYY1受体阻断剂GR231118对5-HT有相同的作用。单胺类受体阻断剂利NPYY1受体阻断剂分别对NPY和5-HT引起的糖水消耗率的增加没有显著的抑制作用（p>0.05）,然而,这两个阻断剂分别抑制NPY和5-HT引起的水平运动、垂直运动、自我修饰的次数的增加,而且它们也能降低大鼠的游泳不动时间（p<0.01/0.05）。免疫组织化学结果显示:①CUMS组大鼠在应激结束后,海马齿状回5-HT、NPY、PAM阳性表达均显著下降,与对照组相比差异极其显著（P<0.01）。②PY+CUMS组大鼠在应激结束后,海马DG区5-HT、PAM阳性表达均显著提高,与CUMS组比较差异极其显著（P<0.01）。③5-HT+CUMS组大鼠在应激结束后,海马齿状回NPY、PAM阳性表达显著提高,与CUMS组相比差异极其显著（P<0.01）。④Spiperone+NPY+CUMS组大鼠在应激结束后,海马DG区5-HT、PAM阳性表达均显著下降,与对照组相比差异极其显著（P<0.01）。⑤GR231118+5-HT+CUMS组大鼠在应激结束后,海马DG区NPY、PAM阳性表达均显著下降,与对照组相比差异极其显著（P<0.01）。结论CUMS能够引起大鼠抑郁,其特征是动物快感缺失,兴趣丧失,体重降低,生理活动迟缓及行为绝望。CUMS引起海马齿状回5-HT、NPY、PAM下降是抑郁产生的原因之一,重复的在单侧背部海马注射NPY和5-HT能够抑制或阻断CUMS引起的抑郁症状,而且NPY一方面通过提高5-HT的表达起抗抑郁作用,另一方面是增加PAM,引起NPY酰胺化,从而起到抗抑郁作用。5-HT既能增加海马NPY又能增加PAM,促进NPY酰胺化。单胺类受体阻断剂Spiperone可以抑制或阻断NPY对CUMS引起的抑郁症的治疗作用及NPY提高5-HT、PAM的表达:同时,NPY Y1受体阻断剂GR231118也能影响5-HT的作用。说明NPY可以通过单胺类受体起抗抑郁作用,而且此抗抑郁作用的发挥通过5-HT、PAM的表达完成;5-HT可以使NPY、PAM的表达增强,通过NPY Y1受体起到抗抑郁作用。因此,海马中NPY和5-HT这两种神经递质参与了抗CUMS引起抑郁,且5-HT和NPY系统的相互作用是一个重要途径。而PAM表达降低可能是抑郁症发生的重要原因之一。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一部分 文献综述
• 1.应激与抑郁症（Stress and depression）
• 1.1 应激的生物学效应
• 1.2 中枢应激环路
• 1.3 应激性抑郁症
• 1.4 抑郁症的发病假说
• 1.4.1 单胺学说
• 1.4.2 受体假说
• 1.4.3 神经发生障碍假说
• 2.应激、抑郁症与海马（Hippocampus）
• 3.神经递质与抑郁症
• 3.1 5—羟色胺（5-HT）
• 3.2 神经肽Y（NPY）
• 3.3 酰胺酶（PAM）
• 4.慢性不可预见性轻度应激模型
• 5.抑郁症的检测指标
• 5.1 行为绝望模型（behavioural despair BD）
• 5.2 糖水实验（Scurose preference test SPT）
• 5.3 体重变化率（Body weight measurement）
• 5.4 敞箱实验（open field test OFT）
• 第二部分 研究报告
• 1.实验材料和方法
• 1.1 实验动物
• 1.2 实验分组
• 1.3 仪器与药品
• 1.4 海马脑定位及微量注射
• 1.5 慢性不可预见性应激（Chronic unpredicted mild stress CUMS）
• 1.6 体重测量（Body weight measurement）
• 1.7 敞箱实验（Open field test）
• 1.8 糖水偏爱实验（Scurose preference test SPT）
• 1.9 强迫游泳实验（Forced swimming test FST）
• 1.10 免疫组织化学实验
• 1.11 免疫组织化学反应细胞计数和定量分析
• 1.12 数据处理
• 1.13 记录部位的组织学检查
• 2.实验结果
• 2.1 行为结果
• 2.1.1 CUMS对大鼠体重、糖水偏爱率、敞箱实验、强迫游泳实验的影响
• 2.1.2 NPY和5-HT对大鼠体重、糖水偏爱率、敞箱实验、强迫游泳实验的影响
• 2.1.3 NPY和5-HT的阻断剂对大鼠体重、糖水偏爱率、敞箱实验、强迫游泳实验的影响
• 2.2 免疫组织化学结果
• 2.2.1 CUMS组5-HT、NPY、PAM的表达
• 2.2.2 NPY+CUMS组5-HT、PAM的表达
• 2.2.3 5-HT+CUMS组NPY、PAM的表达
• 2.2.4 5-HT阻断剂+NPY+CUMS组5-HT、PAM的表达
• 2.2.5 NPY阻断剂+5-HT+CUMS组NPY、PAM的表达
• 3.讨论
• 总结
• 参考文献
• 图版
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果