中缝核特异性敲除5-羟色胺对小鼠抑郁样行为及HPA轴活性的影响

发布时间：2017-08-11 12:40

  本文关键词：中缝核特异性敲除5-羟色胺对小鼠抑郁样行为及HPA轴活性的影响

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【摘要】：下丘脑-垂体-肾上腺轴(Hypothalamic-pituitary-adrenal axis,HPA axis)过度激活的应激假说和5-羟色胺(5一hydroxytryptamine,5一HT)缺乏为主的单胺类递质假说,是目前公认的两种抑郁症生物学发病机制学说。两者之间也存在联系,位于脑干中缝核的5-HT能神经元对促肾上腺皮质激素释放激素(Corticotropin-Releasing Hormone,人体内称CRH,啮齿类动物称CRF)密集分布的脑区,如下丘脑、海马、前额叶等均有广泛投射；位于HPA轴顶端的CRF也通过其受体(CRF-R1.CRF-R2)对中缝核的5-HT能神经元实施不同的调节作用。为了进一步探究5-HT和HPA轴在抑郁症发病中的作用,我们分别研究了中缝核特异性敲除5一HT(Raphe nuclei-specific conditional knock out,CK0)小鼠在正常情况下和慢性束缚应激情况下抑郁样、焦虑样行为的变化及HPA轴活性和相关受体表达的改变。主要有以下的发现： 1)糖水偏好实验结果显示CKO小鼠相对于野生型(WT)小鼠抑郁样行为增强,新奇抑制摄食实验结果则显示CKO小鼠焦虑样行为减弱,其它行为学检测在两组之间并无显著性差异。与WT小鼠相比,CKO小鼠各个脑区中CRF的mRNA表达水平以及血液皮质酮的含量均无显著变化,表明HPA轴活性没有显著性改变。5-HT系统和HPA轴的相关受体的表达只有5HT2B,5HT1A,5HT6在下丘脑代偿性升高,其余无显著性改变。 2)慢性束缚应激后,行为学检测发现5-HT的缺失不能导致抑郁,且产生抗焦虑效应。应激后CKO和WT小鼠的肾上腺指数没有显著性差异,敲除5-HT没有出现抑郁症病人常见的肾上腺肥大等病理症状。与WT小鼠相比,CKO小鼠CRF的mRNA表达水平只在大脑皮层中有显著性上升,其它脑区则无显著性差异；二者血清中的皮质酮含量也没有显著性差异,表明HPA轴活性没有显著性改变。同时发现CKO小鼠下丘脑中的CRF-R1和5-HT2A受体mRNA水平明显降低,但在前额叶中显著性升高,提示中缝核5-HT对下丘脑和前额叶皮层的投射支配可能存在相反的调控,因此5-HT缺失对HPA轴活性的影响有限,导致应激后敲除小鼠与野生型小鼠的行为学表型没有显著差异。 综上所述,中缝核5-HT的缺失在应激状况下并不能导致HPA轴活性的改变和抑郁样行为的产生。我们假设：一方面5-HT可以抑制前额叶CRF神经元,另一方面可以兴奋下丘脑CRF神经元。5-HT缺失导致其两方面的作用均消失,机体HPA轴活性达新的平衡,因此不产生抑郁相关行为的改变,进一步的实验将验证该假设,期望为抑郁症的发病机制研究提供新的视角。
【关键词】：5-羟色胺 促肾上腺皮质激素释放激素 慢性束缚应激 抑郁样行为 焦虑样行为
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R749.4;R749.72
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-24
• 1.1 引言12
• 1.2 抑郁症发病机制的两种假说12-16
• 1.2.1 下丘脑-垂体-肾上腺轴应激假说13-14
• 1.2.2 单胺类递质假说14-16
• 1.3 HPA轴与5-HT系统16-22
• 1.3.1 5-HT系统对HPA轴的调控16-18
• 1.3.2 HPA轴对5-HIT系统的作用18-20
• 1.3.3 HPA轴通路与5-HT系统受体之间的联系20-22
• 1.4 中缝核5-HT能神经元特异性敲除5-HT的小鼠模型22-24
• 第2章 5-HT缺失对小鼠行为及HPA轴活性的影响24-40
• 2.1 引言24-25
• 2.2 实验材料及方法25-30
• 2.2.1 实验动物25
• 2.2.2 小鼠基因型鉴定25
• 2.2.3 动物分组25
• 2.2.4 实验Handle及操作时间25-26
• 2.2.5 行为学任务26-27
• 2.2.6 免疫组织化学27-28
• 2.2.7 实时荧光定量PCR28-30
• 2.2.8 血清皮质酮含量检测30
• 2.2.9 统计分析30
• 2.3 结果30-37
• 2.3.1 中缝核敲除Tph2后导致5-HT的缺失30-31
• 2.3.2 敲除鼠前脑系统5-HT表达31-32
• 2.3.3 5-HT敲除小鼠的焦虑样行为特征32-34
• 2.3.4 5-HT敲除小鼠的抑郁样行为特征34-35
• 2.3.5 5-HT敲除小鼠体内HPA轴活性分析35-37
• 2.4 讨论37-40
• 第3章 慢性束缚应激后5-HT敲除鼠的行为及HPA轴活性分析40-50
• 3.1 引言40-41
• 3.2 实验材料及方法41-42
• 3.2.1 实验动物41
• 3.2.2 动物分组41
• 3.2.3 实验Handle及操作时间41
• 3.2.4 束缚应激41-42
• 3.2.5 行为学任务42
• 3.2.6 组织取材42
• 3.2.7 统计分析42
• 3.3 结果42-48
• 3.3.1 慢性束缚应激后5-HT敲除小鼠的焦虑样行为特征42-44
• 3.3.2 慢性束缚应激后5-HT敲除小鼠的抑郁样行为特征44-46
• 3.3.3 慢性束缚应激后肾上腺指数检测46
• 3.3.4 慢性束缚应激后小鼠体内HPA轴活性分析46-48
• 3.4 讨论48-50
• 第4章 转录因子Lmx1b对CRH基因的调节50-66
• 4.1 引言50-52
• 4.2 实验材料及方法52-58
• 4.2.1 细胞系培养53
• 4.2.2 质粒53
• 4.2.3 细胞转染53
• 4.2.4 shRNA干扰53-54
• 4.2.5 荧光定量PCR54
• 4.2.6 染色质免疫共沉淀54-56
• 4.2.7 Western blotting56
• 4.2.8 小鼠的原代神经元培养56-57
• 4.2.9 免疫荧光57
• 4.2.10 实验小鼠57-58
• 4.2.11 数据分析58
• 4.3 结果58-63
• 4.3.1 Lmx1b在细胞内表达定位58-59
• 4.3.2 Lmx1b与CRF在原代培养神经元和小鼠脑内的共表达59-60
• 4.3.3 Lmx1b与CRH启动子区域的结合60
• 4.3.4 过表达Lmx1b抑制CRH基因表达60-61
• 4.3.5 内源性干扰Lmx1b可以促进CRH基因表达61-62
• 4.3.6 小鼠在体检测Lmx1b对CRF表达的影响62
• 4.3.7 CRFCre-Flox-Lmx1b+/-小鼠体内皮质酮含量检测62-63
• 4.4 讨论63-66
• 参考文献66-76
• 附录 英文缩略词汇76-77
• 致谢77

【共引文献】

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本文编号：656201