Finasteride对青春期雄性大鼠神经行为的影响及其相关机制

发布时间：2018-04-11 01:20

本文选题：丙酸睾酮 + Finasteride　；参考：《河北医科大学》2017年博士论文

【摘要】：Tourette Syndrome(TS)是一常见的儿童神经精神发育障碍疾病。TS患者表现不同的运动抽搐和声音抽搐等症状。TS的发病可能与基因和环境因素有关,但是确切的发病机制尚不清楚。研究发现TS的男性患病率明显高于女性,TS患儿体内雄激素水平多高于健康儿童,应用雄激素制剂加剧TS患者的抽搐症状,而使用雄激素受体拮抗剂-氟他胺,显著缓解TS患者的症状,这些发现提示雄激素水平的紊乱可能在一定程度上参与了TS的发病。脑内神经递质对大脑功能活动起着重要的调控作用,神经回路中神经递质间的平衡是正常大脑活动的保障。研究发现TS患者脑内多巴胺(DA)水平升高,额叶皮质多巴胺转运体(DAT)、多巴胺D1和D2受体增多;脑内五羟色胺(5-HT)及脑脊液中5-HT代谢产物五羟吲哚乙酸(5-HIAA)水平低于健康人。动作抽搐症状与脑脊液中的5-HT水平呈负相关。TS伴发强迫症的成年患者腹侧纹状体多巴胺D2受体升高、中脑与尾壳核5-HT转运体(SERT)升高。上述研究结果提示TS患者脑内存在DA能和5-HT能神经体系的功能障碍。Finasteride为II型5α还原酶抑制剂,抑制睾酮转化成活性更强的双氢睾酮,减少双氢睾酮与其受体结合发挥效应。近年的临床资料发现,成年TS患者服用Finasteride后可显著改善抽搐症状。TS抽搐症状的改善除了与Finasteride降低雄激素活性有关之外,还可能与其调控脑内DA能神经体系活动进而参与TS运动抽搐症状的调节有关。因此,Finasteride很可能成为治疗DA功能活动亢进相关神经精神发育障碍疾病的潜在药物。基于上述发现,推测发育早期及青春期抑制双氢睾酮的产生可能会诱导脑内相关神经化学物质的改变,进而导致相关行为的缺陷。为此,本研究通过早期给予大鼠雄激素制剂-丙酸睾酮(TP),分析脑内相关神经化学物质的改变,发现与雄激素相关的神经化学物质;并在此基础上,通过对发育早期及青春期大鼠给予雄激素转化抑制剂Finasteride,分析其青春期神经行为的变化,探讨其神经行为的变化是否与TP调控脑内神经化学物质变化有关,为阐明与雄激素水平紊乱相关的神经精神发育障碍疾病的治疗提供一定的神经生物学依据。第一部分大鼠发育早期丙酸睾酮处理诱导脑内神经化学物质的改变目的:通过对发育早期大鼠给予TP,检测脑内神经化学物质含量的改变,分析并发现与雄激素相关的神经化学物质。方法:选用29只出生后第7天的健康雄性Wistar乳鼠,分为对照组和TP组。TP组大鼠自出生后第7天背部皮下注射TP,剂量为0.5 mg/只,每天一次,持续注射14天。对照组大鼠以同样方法注射等体积芝麻油。实验大鼠分别在出生后第21天(离乳期)和第49天(青春期)断头取脑。分离额叶皮质(Frontal Cortex)、尾壳核(CPu)、伏核(Acb)及海马(Hip),利用液质联用法(LC-MS/MS)检测上述部位多巴胺(DA)、二羟基苯乙酸(DOPAC)、高香草酸(HVA)、五羟色胺(5-HT)、五羟吲哚乙酸(5-HIAA)、去甲肾上腺素(NE)、γ氨基丁酸(γ-GABA)、组织胺(His)、谷氨酸(Glu)的含量变化。结果:1额叶皮质1.1 TP早期处理大鼠出生后21天脑内神经化学物质含量与对照组大鼠相比,TP组大鼠所检测的脑内神经化学物质含量均没有显著改变。1.2 TP早期处理大鼠出生后49天脑内神经化学物质含量与对照组大鼠相比,TP组大鼠5-HT和5-HIAA的含量分别显著增加了25%(P0.01)和26%(P0.05),其他神经化学物质没有显著改变。2尾壳核2.1 TP早期处理大鼠出生后21天脑内神经化学物质含量与对照组大鼠相比,TP组大鼠DA的含量显著增加了22%(P0.05),其他神经化学物质没有显著改变。2.2 TP早期处理大鼠出生后49天脑内神经化学物质含量与对照组大鼠相比,TP组大鼠DA和HVA的含量分别显著增加了20%(P0.05)和27%(P0.05),其他神经化学物质没有显著改变。3伏核3.1 TP早期处理大鼠出生后21天脑内神经化学物质含量与对照组大鼠相比,TP组大鼠DA和5-HT的含量分别显著增加了65%(P0.01)和23%(P0.05),其他神经化学物质没有显著改变。3.2 TP早期处理大鼠出生后49天脑内神经化学物质含量与对照组大鼠相比,TP组大鼠DA和5-HT的含量分别显著增加了22%(P0.05)和23%(P0.01),其他神经化学物质没有显著改变。4海马4.1 TP早期处理大鼠出生后21天脑内神经化学物质含量与对照组大鼠相比,TP组大鼠所检测的脑内神经化学物质含量均没有显著改变。4.2 TP早期处理大鼠出生后49天脑内神经化学物质含量与对照组大鼠相比,TP组大鼠所检测的脑内神经化学物质含量均没有显著改变。小结:大鼠发育早期给予丙酸睾酮增加了离乳期及青春期DA、5-HT及其代谢产物含量,提示增强了脑内DA能和5-HT能神经体系活动。第二部分Finasteride早期处理对大鼠神经行为及脑内神经化学物质的影响目的:通过对发育早期大鼠给予雄激素转化抑制剂Finasteride,观察离乳期及青春期大鼠的行为变化,脑内DA、5-HT及其代谢产物含量变化,及DA能和5-HT能神经体系变化。方法:选用70只出生后第7天的健康雄性Wistar乳鼠,分为对照组、Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组。后三组大鼠在出生后第7天于背部皮下分别按3 mg/kg、25 mg/kg和50 mg/kg注射Finasteride至出生后第21天。对照组动物以同样方法注射等体积芝麻油。以上实验动物分别在出生后第21天或第49天进行行为学实验,包括旷场实验、糖水偏好实验、新环境进食抑制实验以及强迫游泳实验。行为学实验结束后后断头取脑。分离额叶皮质、CPu、Acb、Hip、黑质(SN)、腹侧背盖区(VTA)和中缝背核(DR),利用LC-MS/MS检测相关脑区DA、DOPAC、HVA、5-HT、5-HIAA、NE、γ-GABA、His、Glu的含量变化;应用Real-Time q RT-PCR和蛋白质免疫印迹分别检测相关脑区酪氨酸羟化酶(TH)及色氨酸羟化酶(TPH)的m RNA和蛋白质表达变化。结果:1 Finasteride对神经行为的影响出生后21天及49天大鼠,与对照组大鼠相比,Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组大鼠的旷场行为、糖水偏好行为、新环境进食抑制行为和强迫游泳行为的参数均无显著改变。2 Finasteride对脑内神经化学物质的影响2.1额叶皮质出生后21天及49天大鼠,与对照组大鼠相比,Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组大鼠所检测的神经化学物质均没有显著改变。2.2尾壳核出生后21天及49天大鼠,与对照组大鼠相比,Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组大鼠所检测的神经化学物质均没有显著改变。2.3伏核2.3.1出生后21天大鼠与对照组大鼠相比,Fin-3组大鼠HVA含量显著降低28%(P0.05);Fin-25组和Fin-50组大鼠5-HIAA含量分别显著降低19%(P0.05)和17%(P0.05)。其他所检测的神经化学物质与对照组大鼠相比没有显著改变。2.3.2出生后49天大鼠与对照组大鼠相比,Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组大鼠所检测的神经化学物质均没有显著改变。2.4海马2.4.1出生后21天大鼠与对照组大鼠相比,Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组大鼠所检测的神经化学物质均没有显著改变。2.4.2出生后49天大鼠与对照组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠DA含量分别显著降低28%(P0.05)和25%(P0.05)。其他所检测的神经化学物质没有显著改变。3 Finasteride对脑内TH及TPH m RNA表达的影响3.1出生后21天大鼠与对照组大鼠相比,Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组大鼠在黑质、腹侧背盖区、中缝背核的TH及TPH m RNA表达水平均没有显著改变。3.2出生后49天大鼠与对照组大鼠相比,Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组大鼠黑质、腹侧背盖区和中缝背核的TH及TPH m RNA表达水平均没有显著改变。4 Finasteride对脑内TH及TPH蛋白质表达的影响4.1出生后21天大鼠与对照组大鼠相比,Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组大鼠在尾壳核、伏核、黑质、腹侧背盖区和中缝背核的TH及TPH的蛋白质表达水平均没有显著改变。4.2出生后49天大鼠与对照组大鼠相比,Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组大鼠在尾壳核、伏核、黑质、腹侧背盖区和中缝背核的TH及TPH的蛋白质表达水平均没有显著改变。小结:大鼠发育早期Finasteride处理未显著改变其离乳期及青春期的运动、探索及抑郁行为参数;除个别脑区DA能和5-HT能系统的部分参数改变,其他检测指标未出现显著改变。第三部分Finasteride对青春期雄性大鼠的神经行为及脑内DA能和5-HT能神经体系的影响目的:通过给予青春期大鼠雄激素转化抑制剂Finasteride,观察其在青春期自发运动、探索及抑郁行为参数变化;分析与之相关的DA能和5-HT能神经体系变化,探讨两者之间的联系。方法:选用28只出生后第35天的健康雄性Wistar大鼠,分为对照组、Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组。后三组大鼠在出生后第35天于背部皮下分别按3 mg/kg、25 mg/kg和50 mg/kg注射Finasteride至出生后第49天。对照组动物以同样方法注射等体积芝麻油。以上实验动物在出生后第49天进行行为学实验,包括糖水偏好实验和旷场实验。行为学实验结束后断头取脑。分离额叶皮质、CPu、Acb、Hip、SN、VTA和DR,利用LC-MS/MS检测相关脑区DA、DOPAC、HVA、5-HT及5-HIAA的含量变化;应用Real-Time q RT-PCR和蛋白质免疫印迹检测相关脑区TH和TPH在m RNA和蛋白质水平的表达变化。结果:1行为学1.1糖水偏好行为与对照组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠的糖水摄入量分别显著减少36%(P0.01)和39%(P0.01)。与Fin-3组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠的糖水摄入量分别显著减少35%(P0.01)和38%(P0.01)。1.2旷场行为1.2.1探索行为与对照组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠的移动闻嗅(Walking)、闻嗅(Sniffing)、斜墙直立(Climbing)次数分别显著下降31%(P0.01)和58%(P0.01)、38%(P0.01)和64%(P0.01)、42%(P0.05)和68%(P0.01);与对照组大鼠相比,Fin-50组大鼠未斜墙直立(Rearing)次数显著下降63%(P0.01);Fin-3组和Fin-25组大鼠与对照组大鼠比较没有显著差异。1.2.2运动行为与对照组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠的垂直运动(Vertical Activity)和水平运动(Horizontal Activity)次数分别显著下降40%(P0.05)和66%(P0.01)及34%(P0.01)和56%(P0.01);与对照组大鼠相比,Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组大鼠总路径(Total path length)分别显著减少13%(P0.05)、33%(P0.01)和54%(P0.01)。2多巴胺和五羟色胺能神经体系2.1多巴胺和五羟色胺及其代谢产物含量额叶皮质:与对照组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠DA含量分别显著下降35%(P0.01)和59%(P0.01);Fin-50组大鼠5-HT含量分别显著下降58%(P0.01);Fin-25组和Fin-50组大鼠5-HIAA含量分别显著下降28%(P0.05)和53%(P0.01)。尾壳核:与对照组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组DA含量分别显著下降35%(P0.05)和55%(P0.01)、DOPAC含量分别显著下降23%(P0.05)和45%(P0.01)、HVA含量分别显著下降23%(P0.05)和51%(P0.01);Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组5-HT含量分别显著下降27%(P0.05)、37%(P0.01)和64%(P0.01);Fin-25组和Fin-50组5-HIAA含量分别显著下降26%(P0.01)和49%(P0.01)。伏核:与对照组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠DA含量分别显著下降了34%(P0.05)和57%(P0.01)、DOPAC含量分别显著下降23%(P0.05)和38%(P0.01);Fin-50组大鼠HVA含量显著下降50%(P0.01);Fin-25组和Fin-50组5-HT大鼠含量分别显著下降25%(P0.01)和48%(P0.01);Fin-50组大鼠5-HIAA含量显著下降52%(P0.01)。海马:与对照组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组DA含量分别显著下降34%(P0.05)和63%(P0.01)、5-HT含量分别显著下降26%(P0.05)和50%(P0.01)、5-HIAA含量分别显著下降62%(P0.01)和72%(P0.01)。2.2 TH及TPH m RNA表达黑质:与对照组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组TH m RNA的表达水平分别显著降低33%(P0.01)和37%(P0.01)。与Fin-3组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠TH m RNA的表达水平分别显著降低27%(P0.01)和31%(P0.01)。腹侧背盖区:与对照组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组TH m RNA的表达水平分别显著降低35%(P0.01)和42%(P0.01)。与Fin-3组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠TH m RNA的表达水平分别显著降低32%(P0.01)和39%(P0.01)。中缝背核:与对照组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组TPH m RNA的表达水平分别显著降低20%(P0.05)和37%(P0.01)。与Fin-3组大鼠相比,Fin-50组大鼠TPH m RNA的表达水平显著降低28%(P0.01)。2.3 TH及TPH蛋白质表达尾壳核:与对照组大鼠相比,Fin-3组、Fin-25组和Fin-50组大鼠TH蛋白质的表达水平分别显著降低32%(P0.01)、66%(P0.01)和84%(P0.01)。与Fin-3组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠TH蛋白质的表达水平分别显著降低49%(P0.01)和76%(P0.01)。与Fin-25组大鼠相比,Fin-50组大鼠TH蛋白质的表达水平显著降低52%(P0.01)。伏核:与对照组大鼠相比,Fin-50组大鼠TH蛋白质的表达水平显著降低65%(P0.01)。与Fin-3组大鼠相比,Fin-50组大鼠TH蛋白质的表达水平显著降低60%(P0.01)。与Fin-25组大鼠相比,Fin-50组大鼠TH蛋白质的表达水平显著降低49%(P0.01)。黑质:与对照组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠TH蛋白质的表达水平分别显著降低40%(P0.01)和57%(P0.01)。与Fin-3组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠TH蛋白质的表达水平分别显著降低40%(P0.01)和57%(P0.01)。腹侧背盖区:与对照组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠TH蛋白质的表达水平分别显著降低45%(P0.01)和64%(P0.01)。与Fin-3组大鼠相比,Fin-25组和Fin-50组大鼠TH蛋白质的表达水平分别显著降低32%(P0.05)和56%(P0.01)。与Fin-25组大鼠相比,Fin-50组大鼠TH蛋白质的表达水平显著降低34%(P0.05)。中缝背核:与对照组大鼠相比,Fin-50组大鼠TPH蛋白质的表达水平显著降低48%(P0.01)。与Fin-3组大鼠相比,Fin-50组大鼠TPH蛋白质的表达水平显著降低48%(P0.01)。与Fin-25组大鼠相比,Fin-50组大鼠TPH蛋白质的表达水平显著降低32%(P0.05)。小结:Finasteride诱导自发运动和探索行为缺陷以及抑郁发生;降低了DA与5-HT及其代谢产物含量、DA及5-HT合成酶TH与TPH表达,提示脑内DA能和5-HT能神经体系活动下降。结论:1大鼠发育早期雄激素处理主要增强青春期脑内DA能和5-HT能神经体系活动。2 Finasteride诱导自发运动和探索行为缺陷以及抑郁发生;降低了DA、5-HT及其代谢产物含量、降低了DA、5-HT合成酶TH与TPH表达,提示脑内DA能和5-HT能神经体系活动下降。3 Finasteride对青春期大鼠的自发运动、探索和抑郁行为改变可能与其对DA能和5-HT能神经体系的调控有关。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R749.94

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