睡眠剥夺快速抗抑郁机制中腺苷及其受体对PKA和CaMKIV的影响

发布时间：2020-11-11 21:53

　　 背景和目的 抑郁症是一种严重危害人类身心健康的全球性精神疾病,因而探索一种快速有效的抗抑郁治疗手段具有重要的价值。睡眠剥夺可以发挥快速的抗抑郁疗效,但其神经生物学机制至今不明确。在睡眠剥夺过程中可以发现细胞外腺苷水平明显升高且腺苷受体也发生一系列相应的改变。腺苷是体内一种重要的神经调质,可以调节不同神经递质的释放,同时作为一种睡眠因子也参与睡眠的调节。可见腺苷系统在睡眠剥夺的抗抑郁机制和抑郁症的发病机理上存在密切的联系。诸多研究发现细胞内信号转导通路的异常是抑郁症发病的一项重要因素,而PKA(蛋白激酶A)和CaMKIV(钙调蛋白激酶IV)分别是细胞内两条不同转导通路上的关键激酶。因此本实验通过对慢性应激抑郁模型大鼠进行72小时快眼动睡眠剥夺并结合使用腺苷A1、A2A受体拮抗剂,观察大鼠海马和前额叶皮质脑区PKA、CaMKIV表达水平的变化,以探讨腺苷及其受体在睡眠剥夺过程中发挥作用的途径。 材料和方法 实验动物为成年、雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠56只,体重约220-260g。随机分为正常对照组(n=8)、应激模型组(n=48)。应激模型组采用21天慢性轻度不可预见性应激(chronic mild unpredicted stress CMUS)和单笼孤养两种模式建立抑郁模型。采用随机对照法将造模后应激模型组大鼠分为6组分别为:抑郁模型组(n=8,以下称抑郁模型组)、抑郁模型+72h REMSD组(n=8,以下称快眼动睡眠剥夺组)、抑郁模型+水环境对照组(n=8,以下称水环境对照组)、抑郁模型+72h REMSD+腺苷A1受体拮抗剂组(n=8,以下称腺苷A1受体拮抗剂组)、抑郁模型+72h REMSD+腺苷A2a受体拮抗剂组(n=8,以下称腺苷A2a受体拮抗剂组、抑郁模型+72 h REMSD+生理盐水对照组(n=8,以下称生理盐水对照组)。利用小平台水环境法对抑郁模型大鼠进行快眼动睡眠剥夺,并用大平台水环境进行对照,排除水环境的影响。在72h REMSD过程中的0h、24h、48h、72h分别对腺苷A1和A2a受体拮抗剂组大鼠腹腔注射腺苷A1、A2a受体拮抗剂,并对生理盐水组大鼠腹腔注射生理盐水进行照,排除腹腔注射的影响。在实验中利用旷场实验、强迫游泳实验和蔗糖水消耗实验观察大鼠抑郁行为的变化,用免疫组化的方法检测各组大鼠海马、前额叶皮质脑区PKA和CaMKIV表达水平的变化。实验结果以Excel2007和SPSS13.0统计软件进行分析处理。结果以均数±标准差((x|-)±s)表示,采用单因素方差分析(ANOVA)和t检验(t-test)进行组间均数比较,P0.05为差异显著。 结果 1.蔗糖水消耗实验:21天CMUS后,应激模型组大鼠的蔗糖水消耗量、蔗糖水消耗百分比显著低于正常对照组(P0.01)。 2.强迫游泳实验:21天CMUS后,应激模型组大鼠的不动时间显著长于正常对照组(P0.05)。 3.旷场实验:21天CMUS后,应激模型组大鼠与正常对照组相比,总路程、中央路程、周边路程明显减少(P0.01);72h REMSD后,睡眠剥夺组大鼠与水环境对照组相比较,总路程、中央路程显著、周边路程明显增加(P0.05);腺苷A1受体拮抗剂组大鼠72h REMSD前后总路程、周边路程明显增加(P0.01),与生理盐水对照组相比,总路程、中央路程、周边路程显著增加(P0.01);腺苷A2A受体拮抗剂组大鼠前后比较,总路程和周边路程显著增加(P0.01) ,与生理盐水对照组相比,总路程、中央路程、周边路程有显著增加(P0.01)。 4. PKA和CaMKIV表达水平的变化: 1)21天CMUS后,抑郁模型组大鼠海马CA3区PKA水平与正常对照组相比明显降低(P0.01),72h REMSD使抑郁模型大鼠海马CA3区PKA水平相比抑郁组显著升高(P0.01),水环境对照组大鼠海马CA3区PKA水平相比抑郁模型组大鼠无明显变化(P0.05);腺苷A1受体拮抗剂组大鼠海马CA3区PKA水平与抑郁模型组相比明显升高(P0.05),腺苷A2A受体拮抗剂组大鼠海马CA3区PKA水平与抑郁模型组相比没有明显差异(P0.05)。腺苷A1受体拮抗剂组大鼠海马CA3区PKA水平与生理盐水对照组相比明显升高(P0.01),腺苷A2A受体拮抗剂组大鼠海马CA3区PKA水平与生理盐水对照组相比没有明显差异(P0.05)。21天CMUS后,各组间大鼠海马CA1区PKA水平没有明显差异(P0.05)。 2)21天CMUS后,抑郁模型组大鼠海马CA3区CaMKIV水平与正常对照组相比明显降低(P0.01),72h REMSD组比抑郁模型组大鼠海马CA3区CaMKIV水平明显升高(P0.05),水环境对照组大鼠海马CA3区CaMKIV水平相比抑郁模型组大鼠无明显影响(P0.05)。腺苷A1受体拮抗剂组大鼠海马CA3区CaMKIV水平与抑郁模型组相比明显升高(P0.05),腺苷A2A受体拮抗剂组大鼠海马CA3区CaMKIV水平与抑郁模型组相比没有明显差异(P0.05)。腺苷A1受体拮抗剂组大鼠海马CA3区CaMKIV水平与生理盐水对照组相比明显升高(P0.01),A2A受体拮抗剂组大鼠海马CA3区CaMKIV水平与生理盐水对照组相比没有明显差异(P0.05)。21天CMUS后,各组间大鼠海马CA1区CaMKIV没有明显差异(P0.05)。 3)21天CMUS后,抑郁模型组大鼠前额叶皮质PKA水平与正常对照组相比明显降低(P0.01),72h REMSD使抑郁模型大鼠前额叶皮质PKA水平显著升高(P0.01)。腺苷A1、A2A受体拮抗剂组大鼠前额叶皮质PKA水平与抑郁模型组相比均明显升高(P0.01),腺苷A2A受体拮抗剂组大鼠前额叶皮质PKA水平与生理盐水对照组相比有明显差异(P0.01)。21天CMUS后,各组间大鼠前额叶皮质CaMKIV水平没有明显差异(P0.05)。 结论 1. 21天CMUS可使大鼠产生抑郁样表现,72h REMSD可快速逆转这种改变。在72 h REMSD过程中对大鼠注射腺苷A1、A2A受体拮抗剂均可以改善大鼠的抑郁样表现。 2. 21天CMUS可以使大鼠海马CA3区、前额叶皮质PKA的表达水平下降,同时海马CA3区CaMKIV的表达水平降低,而72h REMSD后可使其升高。可见慢性应激可导致大鼠PKA和CaMKIV的水平降低导致抑郁样表现,而72h REMSD在行为上表现出的逆转作用可能与PKA和CaMKIV表达水平的升高有关。 3.腺苷A1受体被拮抗时经72h REMSD可表现出海马CA3区、前额叶皮质PKA和海马CA3区CaMKIV表达的上升,而腺苷A2A受体被拮抗时未表现出相应的改变,提示腺苷A2A受体可能通过改变细胞内PKA和CaMKIV的水平进而调节相关的信号转导参与REMSD的抗抑郁作用。
【学位单位】：汕头大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2011
【中图分类】：R749.4
【部分图文】：

18图3-1 应激前后大鼠自发活动比较(x_±s)Fig 3-1 The spontaneous movements of rats alteration pre and after the CMUS(x_±s)3.2 睡眠剥夺对抑郁模型大鼠自发活动的影响21天CMUS后，在72 h REMSD前，睡眠剥夺组大鼠与水环境对照组相比，总路程、中央路程、周边路程均无显著性差异(P>0.05，独立样本t检验）。72h REMSD后，睡眠剥夺组大鼠与水环境对照组相比较，总路程、中央路程有显著差异(P<0.01，独立样本t检验)，周边路程（P<0.05

图 4-1-1各组处理方式对海马PKA免疫反应产物平均光密度值的影响(x_±s)ig 4-1-1 The effects of various treatments on the mean density of PKA immunoreactivities amonhippocampus(x_±s)1 天 CMUS 后，各组间大鼠海马 CA1 区 CaMKIV 没有明显差异（P>0.05，ANOVA），海马 CA3 区 CaMKIV 有明显差异（P<0.01，ANOVA）。抑郁模型组大鼠海马 CA3 区 C正常对照组相比明显降低 (P<0.01，ANOVA)，72h REMSD 使抑郁模型大鼠海马MKIV 水平明显升高(P<0.05，ANOVA)，水环境对照组大鼠海马 CA3 区 CaMKIV 水模型组大鼠无明显影响(P>0.05，ANOVA)。腺苷 A1 受体拮抗剂组大鼠海马 CV 水平与抑郁模型组相比明显升高(P<0.05，ANOVA),腺苷 A2A 受体拮抗剂组大鼠 CaMKIV 水平与抑郁模型组相比没有明显差异(P>0.05，ANOVA)。腺苷 A1 受体拮海马 CA3 区 CaMKIV 水平与生理盐水对照组相比明显升高 (P<0.01，ANOVA)；

正常对照组8208.57±18.72 205.35±11.36抑郁模型组8206.28±16.34 164.18±17.70*睡眠剥夺组8200.79±15.27 195.53±21.19◇水环境对照组8205.70±20.82 168.29±14.33生理盐水对照组8198.38±13.26 173.47±16.57腺苷 A1 受体拮抗剂组8206.35±19.56 199.32±18.85△▲腺苷 A2A 受体拮抗剂组8199.41±12.73 170.88±20.51注：各组间大鼠海马 CA1 区 CaMKIV 没有明显差异（P>0.05，ANOVA），各组间大鼠海马 CA3 区 Ca明显差异（P<0.01，ANOVA）。抑郁模型组与正常组相比 *P<0.01（ANOVA）, 睡眠剥夺组与抑郁 ◇P<0.05（ANOVA），腺苷 A1 受体拮抗剂组与抑郁组相比△P<0.05（ANOVA），腺苷 A1 受体拮抗生理盐水对照组相比▲P<0.01（ANOVA）。
【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 王哲;胡随瑜;雷德亮;宋炜熙;;慢性应激对大鼠海马神经元PKA和P-CREB蛋白表达的影响及抗抑郁剂的拮抗作用[J];中南大学学报(医学版);2006年05期

2 李晓秋,许晶;抑郁动物模型的研究进展[J];中华精神科杂志;2002年03期

3 严华成;曹雄;Manas Das;朱心红;高天明;;抑郁症动物模型的研究进展(英文)[J];Neuroscience Bulletin;2010年04期

相关硕士学位论文 前1条

1 张金玲;睡眠剥夺对正常大鼠和抑郁模型大鼠不同脑区腺苷A_1受体及5-HT_（1A）受体表达的影响[D];汕头大学;2007年

本文编号：2879791