抑郁模型大鼠海马区神经元BDNF基因选择性转录的研究

发布时间：2017-03-23 08:03

  本文关键词：抑郁模型大鼠海马区神经元BDNF基因选择性转录的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：抑郁症(major depressive disorder,MDD)是一种以绝望感、缺乏快感、自杀倾向等为特征的常见精神障碍性疾病[1]。抑郁症的发病率和复发率非常高,并且在全球呈现增加的趋势。世界卫生组织(WHO)的数据显示,到2030年,抑郁症在所有高负担疾病中将居于首位[2]。所以,对抑郁症发病机制以及临床治疗的研究将非常重要。除了抑郁症的临床研究,通过动物模型也是研究抑郁的常见方法。研究抑郁的动物模型有多种,如强迫游泳(forced swim test,FST)、习得性无助(learned helplessness,LH)和慢性不可预知温和应激模型(chronic unpredictable mild stress,CUMS)等模型[3]。但是,这些模型不能很好地模拟临床抑郁的发生,而且有些模型制备过程复杂,因此,能制备出较为稳定而简便易行的抑郁动物模型有助于抑郁症的神经生物学研究。目前临床认为,抑郁症主要由周围生活中应激性事件的长期刺激,致使体内糖皮质激素持续增多,大脑中情绪相关回路中神经递质失衡引起[4]。因此,直接慢性给予外源性糖皮质激素可以模拟抑郁发生的病理生理过程,同时避开其他物理性或心理性应激模型的缺点。本研究采用慢性口服糖皮质激素的方式制备大鼠抑郁模型,同时检测动物多种抑郁相关症状以证实模型的有效性和可靠性[3,5]。海马在整个与情绪记忆有关的神经网络中有至关重要的作用[6],抑郁的发生伴随着海马神经元萎缩、神经突触减少和神经元数量的降低[7]。脑源性神经营养因子(Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)是与海马神经元再生修复有关的一种非常重要的蛋白质,它广泛分布于中枢神经系统,其中在海马脑区尤其含量丰富[8]。研究表明,BDNF可以促进神经元再生与修复,BDNF的变化与抑郁的发生密切相关[9]。当抑郁发生时,神经元内BDNF基因转录表达以及BDNF介导的信号通路发生改变[10]。BDNF的基因表达是由多个特异性启动子控制。基因组包括9个5'-非编码外显子(I-IXA)和一个3'编码的外显子(IX),它们在人类和啮齿动物之间非常相似。不同启动子控制不同的5'-非编码外显子,然后将它们剪接到3'-外显子并形成包含不同外显子的BDNF mRNA转录本。因为只有外显子IX包含编码区,所有这些mrna会被翻译成相同的一种bdnf蛋白[11]。包含不同外显子的bdnfmrna表达在不同部位,或者随着环境刺激的不同而变化。因此,不同的刺激导致包含不同外显子的mrna表达,而不同mrna的稳定性和翻译效能并不相同,并最终影响神经元的bdnf蛋白水平和细胞功能[12]。因此,我们将研究在慢性长期糖皮质激素引起的抑郁动物模型中,观察海马脑区神经元bdnfmrna选择性转录的改变,以及对bdnf蛋白质表达的影响。目的:探索制备理想的抑郁大鼠模型,为抑郁症的病因学研究和治疗提供更方便高效的动物模型。同时观察抑郁模型大鼠海马bdnf蛋白表达和bdnfmrna选择性转录的变化。方法:30只sd雄性大鼠(3组,10只/组),2只/笼,所有大鼠置于12小时昼夜循环的条件下饲养,自由摄食饮水,适应环境5天。然后口服给予皮质酮(corticosterone,cort)3周,高剂量模型组给药浓度为100μg/ml,低剂量模型组给药浓度为25μg/ml,连续给药14天,第15天cort浓度降为原来的50%,第18天降为原来的25%。观察体重变化,通过elisa测定大鼠每周血清中cort的变化,通过观察给药前后大鼠在强迫游泳实验、敞箱实验、高架十字迷宫实验和糖水偏好实验中的各项指标评,价抑郁模型制备的效果。模型制备成功之后,各组随机选取五只大鼠进行免疫组化实验定位及并分析大鼠海马各区的bdnf表达量。然后提取另外五只大鼠海马组织,分ca1区、ca3区和dg区进行pcr及qpcr实验分析,观察大鼠海马各区bdnf不同mrna转录本表达量的变化。结果:在抑郁模型制备中,cort组(100μg/ml,25μg/ml)各10只,对照组10只,共30只大鼠全部进行统计学数据分析。1.elisa结果表明大鼠在给药1周后血清中cort浓度升高并持续3周。2.强迫游泳实验中,CORT组在给药后漂浮时间上延长,与给药前和对照组相比有明显差异(P0.05),对照组内无差异。3.敞箱试验中,CORT组在给药后大鼠站立次数减少、水平运动总距离缩短、大鼠在角落的时间延长、大鼠在中心的时间缩短,与给药前和对照组相比有明显差异(P0.05),而对照组内无差异。4.高架十字迷宫实验中,CORT组在开臂的时间缩短,在闭臂的时间延长,与给药前和对照组相比有明显差异(P0.05),对照组内无差异。5.糖水偏好实验中,CORT组对糖水的偏爱度在给药后有明显降低,与给药前和对照组相比有明显差异(P0.05),对照组内无差异。6.CORT组体重增长值明显低于正常组(P0.05),有统计学意义。7.免疫组化结果显示:抑郁大鼠海马脑区BDNF表达量降低,尤其是DG区。8.QPCR结果显示,CORT组与对照组相比,BDNF mRNA IIa和III在DG区与CA1区的表达量降低(P0.05),而CA3区无变化;BDNF mRNA VI在DG区的表达量降低(P0.05),CA1以及CA3区的表达量无差异;BDNF mRNA VII在CA3以及DG区的表达量降低(P0.05),而CA1区的表达量无变化;BDNF mRNA VIII在DG区的表达量降低(P0.05),而CA1与CA3区的表达量无差异。结论:(1)连续口服糖皮质激素的方法可以制备出较为理想的抑郁大鼠模型。(2)抑郁大鼠海马脑区,特别是DG区BDNF mRNA IIa,BDNF mRNA III,BDNF mRNA VI,BDNF mRNA VII,BDNF m RNA VIII转录本表达降低。
【关键词】：抑郁症 脑源性神经营养因子 选择性转录 皮质酮 大鼠海马
【学位授予单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R749.4;R-332
【目录】：

• 中文摘要6-9
• 英文摘要9-13
• 前言13-15
• 第一部分 抑郁大鼠模型的制备与评估15-29
• 1 材料与方法15-22
• 1.1 实验动物15
• 1.2 仪器与试剂15-17
• 1.3 实验设计17
• 1.4 口服糖皮质激素制备抑郁大鼠模型17-18
• 1.5 强迫游泳实验18
• 1.6 敞箱实验18-19
• 1.7 高架十字迷宫19
• 1.8 糖水偏好实验19-20
• 1.9 体重测量20
• 1.10 大鼠断尾采血20
• 1.11 ELISA检测20-22
• 2 结果22-27
• 2.1 强迫游泳实验22
• 2.2 敞箱实验22-24
• 2.3 高架十字迷宫24
• 2.4 糖水偏好实验24-25
• 2.5 体重测量25-26
• 2.6 ELISA检测26-27
• 3 讨论27-28
• 4 结论28-29
• 第二部分 抑郁模型大鼠海马脑区BDNF mRNA选择性转录的变化29-43
• 1 材料与方法29-38
• 1.1 实验动物29
• 1.2 仪器与试剂29-32
• 1.3 实验设计32-33
• 1.4 免疫组化33-34
• 1.5 PCR34-36
• 1.6 荧光定量PCR36-38
• 2 结果38-41
• 2.1 免疫组化检测38-39
• 2.2 PCR39-40
• 2.3 荧光定量PCR40-41
• 3 讨论41-42
• 4 结论42-43
• 参考文献43-45
• 综述45-54
• 参考文献50-54
• 致谢54-55
• 在学期间承担/参与的科研课题与研究成果55
• 个人简历55

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本文编号：263256