抑郁模型大鼠海马突触蛋白质组学初步研究

发布时间：2020-07-31 11:23

【摘要】：背景抑郁症是由各种原因引起的以显著而持久的心境低落为主要临床特征的一类心境及情感障碍，其发病率、复发率和自杀率高，就诊率和临床治愈率低，且主要累及青壮年人群。抑郁症在人群中的患病率是5%～10%，大约50％的服药病人仍然反复发作。抑郁症患者自杀行为的发生率为28.5%～63.7%,大约有15%抑郁症患者最终死于自杀。随着目前现代化、城市化加快和人口增加，人群将面临快节奏、高竞争、高拥挤及贫富差距加大的生活现状，抑郁症的发病率会越来越高。WHO预测，到2020年抑郁症将成为导致人类死亡和残疾的第二大疾病。因此，加强对抑郁症发病机制和防治的研究，具有十分重要的战略意义。目的本实验旨在应用突触差异蛋白质组学技术，揭示可能的抑郁症突触分子生物学机制，本研究可能给抑郁症的诊断治疗和抗抑郁药物的临床使用提供丰富的理论依据。方法本实验分三部分：第一部分，海马突触体提取方法的优化；第二部分，抑郁症大鼠模型的制备；第三部分，抑郁模型大鼠海马突触体差异蛋白质组学分析。主要方法及技术路线如下： 1.常用的组织匀浆方法有三种:液氮匀浆、手动玻璃匀浆和电动机械匀浆，为选择一个优化的匀浆方法，我们比较了上述三种不同匀浆方法结合差异密度梯度离心所提取的海马突触体效果，评价的指标是透射电镜的形态学观察和WB实验的突触蛋白纯度分析。 2．建立抑郁症大鼠模型，实验分为两组，抑郁组和对照组，对抑郁组进行慢性不可预见轻度刺激（CMS）。每周应用9种，连续4周，每周进行蔗糖水偏好试验，判断造模是否成功。 3．取抑郁和对照大鼠海马组织，分别采用液氮匀浆方法和电动机械匀浆方法结合差异密度梯度离心法提取海马突触体，裂解提取突触体蛋白质，以Bradford法测定蛋白浓度，双向凝胶电泳分离蛋白，选择差异蛋白点进行基质辅助激光解析电离飞行时间串联质谱（MALDI-TOF/TOF-MS）分析。所得数据在SwissProt51.6/IPI数据库检索、鉴定蛋白质。并对兴趣蛋白进行WB验证。结果 1.透射电镜形态学观察提示手动玻璃匀浆和电动机械匀浆方法所提取的突触体较液氮匀浆提取的突触体数目更多，更完整；WB分析显示手动玻璃匀浆和电动机械匀浆方法提取的突触标志性蛋白Syntaxin纯度分析无差异，但均较液氮匀浆的纯度高。 2.两次动物造模至第4周时，抑郁组大鼠的糖水消耗量，糖水偏好度均降低，较对照组和基线比较有显著性差异（P 0.05）。 3．使用液氮匀浆提取的抑郁和对照大鼠海马突触体，双向差异电泳-质谱分析提示有16个差异蛋白质，这些蛋白质的功能分类为：囊泡调节/递质释放/信号转导，能量代谢，细胞骨架，物质代谢。与突触递质释放和信号转导直接相关的蛋白质有5个：突触素Ⅱ、膜联蛋白Ⅳ、Rab蛋白GDP-解离抑制因子β、脑型液泡ATP合酶亚单位B及G蛋白β2亚单位。 4．使用电动机械匀浆提取的抑郁和对照大鼠海马突触体，双向差异电泳-质谱分析提示有19个差异蛋白质，这些蛋白质功能分类为：突触的胞吞/胞吐，能量代谢，细胞骨架，分子伴侣。与突触的胞吞/胞吐相关的蛋白有6个：网格蛋白轻链A,网格蛋白轻链B，发动蛋白1，囊泡ATP合酶亚单位E1，突触素2及囊泡融合ATP酶。两个兴趣蛋白，网格蛋白轻链A/B,WB验证同双向电泳结果基本一致。结论 1．手动的玻璃匀浆和电动的机械匀浆方法提取的突触效果相似，均比液氮匀浆方法提取的突触效果要好。 2．两批CMS大鼠模型均表现出明显的快感缺失，与人类抑郁症核心症状极为相似，表明CMS抑郁大鼠模型已经成功建立。 3．使用液氮匀浆方法进行的抑郁大鼠海马突触体差异蛋白质组学分析，发现了一批与神经递质传递和信号转导直接相关的差异表达蛋白质，还包括一些突触能量、物质代谢和细胞骨架相关的差异表达信息。这可能是抑郁症中海马神经元突触传导障碍的病理性蛋白分子基础。 4．使用电动机械匀浆方法进行的抑郁大鼠海马突触体差异蛋白质组学分析，所鉴定到的差异蛋白主要涉及与突触的胞吐/胞吞相关的蛋白，这些蛋白的变化可能影响了突触的神经递质释放、突触囊泡的重回收和突触LTD的表达，故突触的胞吐/胞吞蛋白改变为抑郁症异常突触的传递和可塑性提供了新的证据，为抑郁症发病机制的探索提供了新的线索。
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R749.4
【图文】：

大鼠模型,白噪音,鼠笼

CMS大鼠模型的建立Fig.2-1TheestablishmentofCMSratmodel

曲线图,偏好度,糖水,标准误

(b) 糖水偏好度平均值（±标准误）曲线图在模型建立期间CMS和对照组大鼠的糖水消耗量（a）与偏好度（b）平均值（±标准误）曲MS组应激第四周时与基线比较 (Bonferroni检验)，#P＜0.01 CMS组与对照组相应时间点比 Curve distribution of mean values (± S.E.M.) of sucrose intake (a) and preference (b) of the groups of rats during the CMS-model establishment. *P < 0.01 vs. respective baselironi test);#P < 0.01 vs. respective control values (LSD test). 论郁症是一种以情绪低落，快感缺失，思维迟钝，行为迟缓为主要症，可伴有睡眠减少，体重降低等躯体症状。病因和发病机制不清，社会应激是其产生的重要原因。抑郁症动物模型是一个必不可少的物模型的使用主要在于以下两方面：①发现和研究新的抗抑郁药；的神经生物学。那么,抑郁症都有哪些动物模型呢?在抑郁症的研究

透射电镜,突触,样品制备,透射电镜

2 结果2.1 海马突触样品的制备与透射电镜检测模型成功建立后，我们进行了两组大鼠海马突触样品的制备。如图2-1a所示，不连续蔗糖密度梯度离心分离后，大鼠海马匀浆样品在离心管中形成了4个条带，位于1.0 M-1.2 M 蔗糖溶液区间的条带为突触体组分，随后的透射电镜检测进一步

【参考文献】