仙茅苷促进BDNF表达加速恐惧记忆消退、改善抑郁样行为的机制研究

发布时间：2020-04-13 03:52

【摘要】：1.背景创伤后应激障碍(Post-traumatic stress disorder,PTSD)是一种恐惧应激引发的精神障碍疾病。PTSD主要的临床表现包括焦虑、抑郁、恐惧、逃离现实及失眠。抑郁和焦虑的发生与患者对创伤记忆的恐惧情绪持续有很大关系。因此,加速恐惧记忆消退是改善恐惧情绪、调整神经精神活动重要的策略。报道指出恐惧情绪及抑郁焦虑样行为的发生依赖于大脑海马区。脑源性神经营养因子(BDNF)是神经营养因子家族的成员,与恐惧记忆消退和抑郁的发生密切相关。仙茅苷(Curculigoside,CUR)是植物石蒜科仙茅的主要有效成分,具有抗氧化和神经保护等药理学功效。课题组前期研究表明CUR可以改善由电刺激应激造成的神经精神方面的损害。本研究拟进一步探讨CUR对条件恐惧模型恐惧记忆和学习无助(Learned helplessness,LH)抑郁模型小鼠抑郁样行为的影响及其可能的机制,以期为仙茅苷的抗抑郁作用机制提供参考。2.目的研究仙茅苷对恐惧记忆消退的影响及对学习无助抑郁模型小鼠抑郁样行为的改善作用及从BDNF角度阐述仙茅苷作用的机制。3.方法健康C57BL/6小鼠,体重20-25 g。实验分为两个部分:(1)仙茅苷增加BDNF表达促进恐惧记忆消退和改善抑郁样行为:建立条件恐惧模型,于模型建立前各组分别给予相应高(40 mg/kg)、中(8 mg/kg)、低(1.6 mg/kg)剂量的仙茅苷和生理盐水(i.p.7天),7,8-DHF(TrkB激动剂)组在再暴露前30 min腹腔注射7,8-DHF(5 mg/kg)。通过检测小鼠凝滞时间(Freezing time)的变化,探讨仙茅苷对恐惧记忆消退的影响。条件恐惧实验结束后,进行悬尾和强迫游泳等行为学实验,观察仙茅苷对小鼠的抑郁样行为的影响。行为学实验结束24 h后取脑,用于生化检测。(2)仙茅苷增加BDNF表达改善学习无助模型小鼠抑郁样行为:小鼠随机分为正常对照组、LH组、LH+DMSO组、仙茅苷高(40 mg/kg)、中(8 mg/kg)、低剂量组(1.6 mg/kg)和7,8-DHF组。仙茅苷高、中、低剂量组和DMSO组分别腹腔注射相应剂量的药物(i.p.14天),模型组和正常组给予等量生理盐水。给药第8天时,建立小鼠LH抑郁模型,7,8-DHF组小鼠每天电击前30 min腹腔注射7,8-DHF(5 mg/kg)。给药结束后进行行为学实验。机制研究:行为学实验结束后,取一部分小鼠的海马组织用于western blot实验检测BDNF、p-mTOR及p-Akt等蛋白的表达变化,剩余小鼠取脑固定,冰冻切片,用于TUNEL检测;4.结果(1)仙茅苷增加BDNF表达促进恐惧记忆消退和改善抑郁样行为再暴露期,各组小鼠凝滞时间没有显著性差异(p0.05);在恐惧记忆消退的第4天,CUR组和7,8-DHF组小鼠的凝滞时间较FM组显著降低(p0.05);CUR组和7,8-DHF组小鼠在强迫游泳和悬尾实验中的不动时间较FM组均显著减少(p0.05);与FM组小鼠相比,CUR组和7,8-DHF组小鼠海马BDNF的表达显著升高(p0.05);mTOR和Akt磷酸化水平较FM组相比显著性增加(p0.05);而p-Erk和PSD95的蛋白表达水平各组间无显著性差异(p0.05)。(2)仙茅苷通过增加BDNF表达改善学习无助模型小鼠抑郁样行为定位航行实验中,综合前四天的寻找平台潜伏期,各组小鼠间无显著性差异(p0.05);但是空间探索实验中,LH组小鼠在平台象限停留的时间显著低于正常组(p0.05),CUR组小鼠在平台象限的游泳时间较LH组显著增加(p0.05);LH组小鼠在悬尾和强迫游泳中的不动时间较正常组均显著增加(p0.05),CUR组和7,8-DHF组小鼠不动时间较LH组均显著减少(p0.05);TUNEL结果显示,LH小鼠海马DG区细胞凋亡较正常组显著增加(p0.05);CUR组DG区细胞凋亡较LH组显著减少(p0.05);Western blot结果显示,LH组小鼠海马BDNF的蛋白表达量较正常组显著降低(p0.05);与LH组相比,CUR组和7,8-DHF组小鼠海马BDNF表达均显著增加(p0.05);LH小鼠海马p-Akt和p-mTOR的蛋白表达量与正常组相比显著降低(p0.05);CUR组和7,8-DHF组海马p-Akt和p-mTOR的蛋白表达量较LH组显著升高(p0.05)。4.结论(1)CUR能增加海马BDNF的表达,促进恐惧记忆的消退,改善抑郁样行为;(2)CUR抑制LH小鼠海马DG区细胞凋亡,改善学习记忆功能和抑郁样行为,可能性的机制和CUR激活Akt-mTOR通路,促进BDNF表达相关。
【图文】：

仙茅苷,小鼠,行为,强迫游泳

图 1 CUR 处理加速恐惧记忆的消退。A) CUR 给药方案；B) CUR 处理后再暴露前 5 min的凝滞时间；C) 恐惧记忆的消退。Fig1 Curculigoside (CUR) facilitates fear memory extinction. A) Experimental design forCUR treatment. B) The freezing time in the first 5 min of re-exposure. C) The extinction of fearmemory. *p<0.05 vs. FM.4.2 CUR 改善条件恐惧模型小鼠抑郁样行为最后一天消退完成后，小鼠休息 1 h，然后进行强迫游泳和悬尾实验。数据显示，模型组小鼠较正常组小鼠在 TST（图 2A）和 FST（图 2B）中的不动时间均显著增加（p<0.05），经仙茅苷各剂量处理后，不动时间均显著减少（p<0.05）。说明模型组小鼠出现了抑郁样行为，而仙茅苷可以改善这种抑郁样行为。本研究将最后一天消退的凝滞时间与 FST、TST 中不动时间进行了相关性分析。结果显示凝滞时间与 TST 中不动时间呈正相关(图 2C，r=0.4321)，与 FST 中不动时间呈显

小鼠,行为,表达水平,海马

图 2 CUR 处理加速恐惧记忆消退影响小鼠的抑郁样行为。A) 悬尾实验中小鼠的不动时间；B) 强迫游泳实验中小鼠的不动时间；C) 最后一天消退的 Freezing time 与悬尾不动时间的相关性分析；D) 最后一天消退的 Freezing time 与强迫游泳不动时间的相关性分析。Fig2 Curculigoside (CUR) prevents depression-like activity in animals receiving fearextinction. A) Immobility time in the tail suspension test. B) Immobility time in the forced swimtest. C) Analysis of the correlation between the immobility time in the tail suspension test and thefreezing time. D) Analysis of the correlation between the immobility time in the forced swim testand the freezing time.#p<0.05 vs. control, *p<0.05 vs. FM.4.3 CUR 增加条件恐惧模型小鼠海马 BDNF 表达水平BDNF 与恐惧记忆的消退密切相关[30, 31]。本研究采用 western blot 检测海马BDNF 的表达水平，发现 FM 小鼠经 CUR 各剂量处理后，BDNF 表达水平显著增
【学位授予单位】：安徽中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R285.5

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