药物难治性抑郁形成的炎症机制研究

发布时间：2020-07-11 23:49

【摘要】：抑郁症尤其是难治性抑郁症的研究是目前世界上最具有挑战性的课题之一。抑郁症是一种慢性、反复发作性疾病,以持续性情绪低落为主要临床特征,包括对生活毫无兴趣、快感缺乏、注意力不集中、记忆力下降、思维迟缓、食欲睡眠障碍以及反复的自杀念头等。目前,我国抑郁症的发病率为29%～35%,世界范围内有超过10%的人正经受着“抑郁”的煎熬,预计到2020年抑郁症将成为继冠心病之后的世界第二大疾病。目前临床常用抗抑郁药物几乎均靶向增强脑内单胺类神经递质如5-羟色胺(5-HT)和去甲肾上腺素(NE)功能,大约60%的病人在长期治疗后可以得到缓解,另有超过30%治疗无效或者收效甚微,这部分病人临床称之为难治性抑郁症。目前针对难治性抑郁的治疗策略包括增加原有抗抑郁药的剂量和疗程、联合应用或者换用其它种类抗抑郁药物、联合使用抗抑郁药物增效剂如锂剂等以及合并使用非药物治疗的手段如心理治疗、电休克疗法等,虽然数据显示电休克疗法(ECT)对难治性抑郁症患者疗效确切,但是需要反复刺激以保持疗效,同时还伴有明显的记忆缺失,这都限制了ECT作为长期抗抑郁治疗的手段。药物难治性抑郁不仅影响了患者的生活质量,同时也明显增加了糖尿病、心脑血管等慢性疾病的发病率,重要的是,药物难治性抑郁成为自杀的重要原因。因此,探讨难治性抑郁的发生机制成为目前亟待解决的课题。炎性激活作为抑郁症尤其难治性抑郁症的可能发病机制的假说日益受到人们的关注。临床难治性抑郁症患者外周血检测发现IL-1β、IL-6等炎症因子的浓度明显高于治疗有效者,而伴有外周炎症因子高表达的抑郁症患者其抗抑郁治疗效果往往不佳。为更深入的探讨炎症反应在难治性抑郁症发生发展中的可能作用,本研究通过应用慢性不可预见性温和刺激建立抑郁模型,综合运用现代神经生物学研究手段,序贯性展开以下四部分研究。期望通过本研究的完成,1.为临床上难治性抑郁的诊断提供了一个生物标志物IL-1β; 2.为临床上难治性抑郁的治疗提供了一个新的治疗策略:阿司匹林联用氟西汀;3.建立了一个新的药物难治性抑郁的动物模型:LPS+CUMS,为筛选新的抗难治性抑郁药物提供了实验平台。 1.炎性因子在氟西汀难治性抑郁大鼠高表达研究表明:部分临床难治性抑郁患者其外周炎症因子IL-1β等表达明显升高。那么,在动物模型上能否观察到同样的现象呢? 本实验通过慢性不可预见性温和刺激(Chronic Unpredictable Mild Stress, CUMS)建立大鼠抑郁模型,借助行为学分析技术筛选氟西汀治疗效果不佳(难治性)抑郁大鼠,运用免疫组化、Western Blot以及ELISA等手段检测外周及中枢IL-1β等炎性因子的表达。结果如下: (1)通过慢性不可预见性温和刺激成功制备大鼠抑郁模型。 (2)氟西汀能够明显改善70-80%的抑郁大鼠的行为学指标:糖水消耗量及糖水偏爱比值增加、强迫游泳不动时间明显缩短、新奇环境中主动摄食行为增强。 (3)大约20-30%的抑郁大鼠,氟西汀治疗效果不佳,即为难治性抑郁大鼠。 (4) ELISA试剂盒检测氟西汀难治性抑郁大鼠外周血和脑内海马IL-1β水平明显高于对照组以及氟西汀治疗有效大鼠。 (5)氟西汀难治性抑郁大鼠脑内海马COX-2免疫组织化学染色和蛋白质定量分析以及其诱导产物PGE2表达水平均明显高于对照组和氟西汀治疗有效大鼠。以上结果提示:4周的氟西汀抗抑郁治疗对大约20%的抑郁大鼠治疗效果不佳,即为氟西汀难治性抑郁大鼠,与以往临床试验结果一致,我们的动物试验也发现在难治性抑郁模型动物脑内及外周均存在炎症因子的表达增高。这些均提示:炎性因子持续激活可能与抗抑郁药物治疗效果不佳有一定关系;同时,IL-1β可能作为临床上某些难治性抑郁的诊断的一个生物标志物。 2.阿司匹林辅助抗抑郁作用前一试验结果提示在难治性抑郁大鼠脑内及外周均存在显著激活的炎性因子表达,脑内海马COX-2定性、定量分析以及COX-2诱导产物PGE2表达均升高,在本实验中我们以实验一筛选的氟西汀难治性抑郁大鼠为模型,观察给予非甾体类抗炎药物-阿司匹林辅助抗炎治疗是否增强氟西汀抗抑郁治疗的效果。结果如下: (1)阿司匹林辅助抗抑郁治疗能够明显改善氟西汀难治性抑郁大鼠行为学表现。 (2)阿司匹林辅助抗抑郁治疗降低脑内海马COX-2和PGE2表达水平。以上结果提示:在氟西汀难治性抑郁大鼠,阿司匹林具有辅助抗抑郁治疗的作用,且这一作用可能和降低脑内COX-2和PGE2的表达有关。本部分试验进一步验证炎症反应是氟西汀抗抑郁治疗效果不佳的可能原因之一;也为临床上难治性抑郁的治疗提供了一个新的治疗策略:氟西汀+阿司匹林。 3.炎症预处理影响氟西汀抗抑郁效果在以上的试验结果我们发现:炎性因子在氟西汀难治性抑郁大鼠的脑内及外周均高表达,而且辅助抗炎治疗有效。这均提示炎症在难治性抑郁的形成中发挥一定作用。临床试验中,外周炎症因子表达增高的抑郁症患者其临床治疗效果往往不佳,在本实验中我们通过腹腔注射LPS诱导炎症因子的高表达,进行炎症预处理,观察炎症反应对氟西汀的抗抑郁作用的影响。结果提示: (1) LPS(100μg/kg)腹腔注射引起外周IL-1β水平明显增加而没有引起明显的行为学的改变。 (2)强迫游泳试验,氟西汀明显缩短大鼠强迫游泳不动时间,急性给予LPS不影响氟西汀作用。 (3)慢性给予LPS改良慢性不可预见性温和刺激模型,氟西汀的抗抑郁效果明显减弱。 (4) LPS炎症预处理CUMS抑郁模型,阿司匹林辅助增强氟西汀的抗抑郁治疗效果。以上结果提示:慢性炎症反应影响氟西汀的抗抑郁治疗效果;同时,建立了一个新的药物难治性抑郁的动物模型:LPS+CUMS,为筛选新的抗难治性抑郁药物提供了实验平台。 4.可能机制的探讨有研究显示:氟西汀的抗抑郁作用可能和其促进海马新生细胞的增殖有关。而实验三中我们也发现只有慢性炎症反应才会影响氟西汀的抗抑郁作用,那么我们考虑是否炎症反应通过干预氟西汀的促神经发生作用而影响其抗抑郁效果的呢?在本实验中,我们以BrdU腹腔注射标记新生细胞,观察炎症对氟西汀促新生细胞增殖、分化的影响。结果提示: (1) CUMS抑郁大鼠海马新生细胞数量明显下降 (2)氟西汀治疗有效后新生细胞数量增加。 (3)氟西汀难治性抑郁大鼠海马新生细胞的数量明显少于对照组和氟西汀治疗有效组。 (4)阿司匹林辅助抗抑郁治疗后氟西汀难治性抑郁大鼠海马新生细胞的数量明显增加。 (5)炎症预处理本身对新生细胞的增殖影响不大,也没有明显干预CUMS对新生细胞的作用,但却显著影响了氟西汀对新生细胞的促增殖的作用。 (6)新生细胞的神经元分化比率,各组之间无差别。以上结果提示:慢性炎症反应可能通过干预氟西汀的促神经发生作用而影响其抗抑郁效果。综上所述:通过慢性不可预见性温和刺激模型筛选氟西汀难治性抑郁大鼠,发现其外周血和脑内炎症因子高表达,说明炎症反应可能参与了难治性抑郁的发生过程。而后给予阿司匹林辅助氟西汀抗抑郁治疗有效更进一步说明炎症因子表达与抗抑郁治疗效果关系密切。最后LPS炎症预处理明显影响氟西汀的抗抑郁治疗的效果,且这一作用可能与炎症影响氟西汀的促神经发生有关。这一部分试验从另一个角度阐述了炎症与难治性抑郁发生发展的关系,同时LPS炎症预处理改良经典慢性不可预见性温和刺激模型为筛选新的抗难治性抑郁药物提供了实验平台。
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R749.4
【图文】：

的影响,进食量,氟西汀,日摄食量

图 1. CUMS 和氟西汀抗抑郁治疗对大鼠体重和进食量的影响A，体重，B，日摄食量。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001 与对照组相比。

的影响,指标图,氟西汀,抗抑郁

-47-图 2. 4 周氟西汀抗抑郁对抑郁大鼠行为学指标的影响A，大鼠基础糖水偏爱指数和 4 周刺激及氟西汀治疗后的糖水偏爱值，B，强迫游泳试验各组大鼠不动时间，C，D, E,各组大鼠在新奇抑制摄食试验中的表现：C，在新奇环境中大鼠到光亮中心的主动取食时间，D，返回自己笼中后开始进食的时间，E，返回笼中后 15min 内大鼠取食的鼠粮的质量。*P<0.05，**P<0.01 与对照组相比，#P<0.05，##P<0.01 与氟西汀治疗有效大鼠相比。

浓度图,氟西汀,海马齿状回,大鼠

-48-图 3. 抑郁大鼠氟西汀治疗后海马齿状回 COX-2 标记阳性细胞。A，对照组，B，抑郁模型组（CUMS），C，氟西汀治疗有效组 FLX（+）, D，氟西汀治疗无效组 FLX(-)。E，Western blot COX-2 蛋白统计分析结果，示抑郁大鼠海马 COX-2 表达明显升高（P<0.01）氟西汀治疗有效后明显下降，而氟西汀治疗无效大鼠 COX-2 表达明显高于氟西汀治疗有效（P<0.01）。F，海马 PGE2 浓度，结果提示：CUMS 大鼠海马 PGE2 浓度明显高于对照组（P<0.05）,氟西汀治疗有效后基本恢复正常水平。标尺：100μm。*P<0.05，**P<0.01 与对照组相比，#P<0.05，##P<0.01 与氟西汀治疗有效大鼠相比。

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