BDNF-TrkB信号通路在氯胺酮抗抑郁中的作用

发布时间：2017-09-17 20:53

  本文关键词：BDNF-TrkB信号通路在氯胺酮抗抑郁中的作用

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【摘要】：目的：抑郁症是一种常见的精神疾病,发病率约为17%,极大地危害患者身心健康。然而,其发病机制尚不完全清楚。传统的抗抑郁药物往往需要数周起效,且失败率高,因此新型抗抑郁药物亟待研发。氯胺酮是NMDA受体的非竞争性拮抗剂,大量临床及基础研究发现其具有快速有效的抗抑郁作用。其抗抑郁机制主要包括：促进谷氨酸释放,增强BDNF-TrkB信号通路及促进突触形成等。然而,氯胺酮是如何促进谷氨酸释放及增加释放的谷氨酸为何没有促进谷氨酸兴奋毒性尚不清楚。本研究通过建立大鼠慢性不可预知应激(chronic unpredictable stress,CUS)抑郁模型,观察慢性应激对海马PV中间神经元、锥体神经元及星形胶质细胞的影响,探讨BDNF-TrkB信号通路在氯胺酮抗抑郁作用中对PV中间神经元、锥体神经元及星形胶质细胞的调控作用。方法：80只雄性Sprague Dawley(SD)大鼠,250-300 g,随机分为4组(n=20)：对照组+安慰剂组(Control+Vehicle),慢性应激+安慰剂组(CUS+Vehicle),慢性应激+氯胺酮组(CUS+Ketamine),慢性应激+K252a(TrKB受体阻断剂)+氯胺酮组(CUS+K252a+Ketamine)。Control+Vehicle组正常饲养,其余三组接受42 d慢性不可预知应激。35 d行侧脑室置管,43 d每组经侧脑室依次给予Vehicle, Vehicle, Vehicle,K252a。30 min后每组经腹腔依次注射Vehicle,Vehicle,Ketamine, Ketamine。24 h后,行旷场实验和强迫游泳实验。行为学检测结束后,取大鼠全脑及海马,采用Western Blot检测海马BDNF,pCREB, GLT-1, Bcl2, Bax,突触后密度蛋白95 (postsynaptic density 95, PSD95)表达水平；采用免疫荧光检测海马PV、cleaved-caspase3,胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein, GFAP),神经元特性核蛋白(neuron-specific nuclear protein,NeuN)表达；采用高尔基染色法检测海马神经元形态及树突棘密度的改变；采用电生理检测海马CA1区锥体神经元突触后兴奋性电流(evoked excitatory post-synaptic current, eEPSC)及长时程增强(long term potentiation,LTP)改变,结果：旷场实验中,各组运动总距离无显著差异(P0.05)；与Control+Vehicle组相比,CUS+Vehicle组中央区探索时间明显缩短(P0.01)；与CUS+Vehicle组相比,CUS+Ketamine组中央区探索时间明显增加(P0.01)：与CUS+Ketamine组相比,CUS+K252a(TrkB受体阻断剂)+Ketamine组中央区探索时间明显缩短(P0.05)。强迫游泳实验中,与Control+Vehicle组相比,CUS+Vehicle组不动时间明显延长(P0.01)；与CUS+Vehicle组相比,CUS+Ketamine组不动时间明显缩短(P0.01)：与CUS+Ketamine组相比,CUS+K252a+Ketamine组不动时间明显延长(P0.05)。Western Blot检测中,与Control+Vehicle组相比,CUS+Vehicle组海马BDNF、pCREB,GLT-1、Bcl2/Bax、PSD95表达含量显著降低(P0.05)；与CUS+Vehicle组相比,CUS+Ketamine组海马BDNF、pCREB, GLT-1、Bcl2/Bax、PSD95表达含量显著升高(P0.01)；与CUS+Ketamine组相比,CUS+K252a+Ketamine组海马BDNF、pCREB,GLT-1、Bcl2/Bax、PSD95表达含量显著降低(P0.05)。免疫荧光检测中,与Control+Vehicle组相比,CUS+Vehicle组、CUS+Ketamine组、CUS+K252a+Ketamine组海马GFAP+细胞数目明显减少(P0.01),NeuN+细胞数目无明显改变(P0.05), CUS+Vehicle组海马PV荧光强度显著增强(P0.05),cleaved-caspase3+细胞数目明显增多(P0.01)；与CUS+Vehicle组相比,CUS+Ketamine组海马PV荧光强度减弱(P0.05),cleaved-caspase3+细胞数目明显减少(P0.01)；与CUS+Ketamine组相比,CUS+K252a+Ketamine组海马PV荧光强度明显增强(P0.05),cleaved-caspase3+细胞数目明显增多(P0.05)；各组中,cleaved-caspase3与GFAP共标率为92%,cleaved-caspase3与NeuN共标率为6%。高尔基染色法检测中,与Control+Vehicle组相比,CUS+Vehicle组、CUS+Ketamine组、CUS+K252a+Ketamine组海马神经元树突分支数、树突总长度、树突分支节点数显著减少(P0.01), CUS+Vehicle组海马神经元树突棘密度降低(P0.01)；与CUS+Vehicle组相比,CUS+Ketamine组海马神经元树突棘密度显著升高(P0.01)；与CUS+Ketamine组相比,CUS+K252a+Ketamine组海马神经元树突棘密度显著降低(P0.01)。电生理检测中,与Control+Vehicle组相比,CUS+Vehicle组海马CA1区eEPSC大小降低(P0.01),LTP幅度下降(P0.05)；与CUS+Vehicle组相比,CUS+Ketamine组海马CA1区eEPSC大小增高(P0.01),LTP幅度上升(P0.05)；与CUS+Ketamine组相比,CUS+K252a+Ketamine组海马CA1区eEPSC大小降低(P0.05),LTP幅度下降(P0.05)。结论：慢性应激可抑制BDNF-TrkB信号通路,增加海马星形胶质细胞凋亡,降低GLT-1表达,增强PV中间神经元活性,抑制锥体神经元可塑性,介导抑郁症发生。氯胺酮可逆转以上改变,从而发挥抗抑郁作用。
【关键词】：氯胺酮 BDNF-TrkB 谷氨酸转运体1 海马 凋亡 神经元可塑性
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R749.4
【目录】：

• 中英文缩略词表5-6
• 中文摘要6-9
• 英文摘要9-12
• 绪论12-14
• 材料与方法14-20
• 结果20-28
• 讨论28-30
• 结论30-31
• 参考文献31-35
• 附录一：综述35-45
• 参考文献41-45
• 附录二：发表文章45-48
• 硕士期间发表文章46-48
• 附录三：所获奖励48-50
• 硕士期间所获奖励49-50
• 临床培训小结50-52
• 致谢52-53

【参考文献】

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1 陈建新;姚丽华;徐碧波;钱坤;王惠玲;刘忠纯;王晓萍;王高华;;Glutamate Transporter 1-mediated Antidepressant-like Effect in a Rat Model of Chronic Unpredictable Stress[J];Journal of Huazhong University of Science and Technology(Medical Sciences);2014年06期

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本文编号：871287