从MAPK/ERK信号通路探讨补阳还五汤对卒中后抑郁大鼠海马神经再生的影响

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目的:观察补阳还五汤对卒中后抑郁大鼠行为学、海马神经细胞形态结构、细胞增殖和神经干细胞再生的影响,检测补阳还五汤对大鼠海马部位ERK1/2、P-ERK1/2,CREB、P-CREB,BDNF基因及蛋白表达的影响,从MAPK/ERK信号通路探讨补阳还五汤对PSD大鼠海马神经再生的作用机制,为中医药治疗卒中后抑郁的临床应用提供实验依据。方法:采用大脑中动脉栓塞法制备脑缺血大鼠模型,并在此基础上,给予孤养和慢性不可预知的温和应激法联合制备PSD大鼠模型,将90只雄性SD大鼠随机分为假手术组、脑缺血组、PSD组、氟西汀组、补阳还五汤组,共5组,每组18只。从术后应激第1天开始,灌胃给药21d,氟西汀组灌胃盐酸氟西汀药液(1.8mg·kg-1·d-1),补阳还五汤组灌胃补阳还五汤药液(按生药量为12.8g·kg-1·d-1),余下各组灌胃等体积蒸馏水。每组随机选取6只大鼠腹腔注射BrdU(100mg·kg-1·d1)进行增殖细胞标记。在应激前和应激后7天、4天和21天四个时间点通过体重测量、神经功能评分、糖水消耗实验、旷场实验等指标观察各组大鼠行为学变化。每组取6个脑组织进行石蜡切片,采用HE染色法观察大鼠海马细胞形态变化,采用免疫组化染色法检测Nestin的表达情况。取6个脑组织冷冻切片后进行BrdU免疫组织化学法染色,以观察海马增殖细胞取6个脑组织分离海马,RT-PCR法检测海马Nestin、BDNF、CREB基因的表达;WB法检测海马ERK1/2、P-ERK1/2、P-CREB蛋白的表达。结果:(1)行为学结果显示,与假手术组、卒中组比较,PSD组大鼠体重和糖水消耗量降低、旷场实验自发活动下降、神经功能缺损加重(P<0.05或P<0.01);与PS D组比较,补阳还五汤组能增加大鼠体重、糖水消耗量及自发活动,改善其神经功能缺损(P<0.05或P<0.01)。(2)HE染色结果显示,PSD组海马CA1区、CA3和DG区神经元损伤明显,细胞出现变性、坏死及丢失更多,细胞排列散乱,较多细胞核膜结构不清楚、核仁不明显、核固缩深染;补阳还五汤组海马神经细胞形态明显改善,大部分细胞形态结构完整,排列整齐,核大而圆,核仁清晰,仅少量细胞变性(3)Brdu免疫组化显示,各组大鼠海马CA3和DG区均有一定数量的增殖细胞。与PSD组相比,补阳还五汤组大鼠海马CA3和DG区增殖细胞明显增加,有统计学差异(P<0.01)。补阳还五汤组大鼠海马CA3和DG区增殖细胞数均高于氟西汀组(P<0.05)。(4)Nestin表达检测显示,与脑缺血组相比,PS D组大鼠海马Nestin表达量明显减少,提示慢性应激抑制了海马内神经再生水平。与PSD组比较,氟西汀和补阳还五汤组海马Nestin表达均有明显增加,具有统计学意义(P<0.01)。(5)基因含量检测显示,与假手术组和卒中组相比,PS D组大鼠海马BDNFmRNA、CREBmRNA表达量明显减少(P<0.01);补阳还五汤干预治疗后,海马BDNFmRNA、CREB mRNA表达均有明显的升高(P<0.01)。(6)蛋白含量检测显示,与假手术组比较,PSD组海马部位P-ERK1/2、 p-CREB蛋白表达水平明显降低(P<0.01);补阳还五汤组海马部位P-ERK1/2和P-CREB蛋白表达则明显增加(P<0.01),而总的E RK1/2蛋白变化不明显。结论:(1)大鼠脑缺血(MCAO)术后孤养再联合慢性不可预知的温和应激法(CUMS),可成功复制出卒中后抑郁(PSD)模型,表现为体重下降、自主活动减少、快感缺失等PSD的核心症状。(2)补阳还五汤能改善PS D大鼠神经行为学的变化,增加PSD大鼠体重、糖水消耗量和旷场实验活动能力,促进神经功能恢复,对卒中后抑郁具有一定的治疗效果。(3)补阳还五汤具有神经保护和促进神经功能恢复的作用,能减轻慢性应激作用下的脑缺血大鼠海马神经元的损伤。(4)补阳还五汤能放大受损大脑组织的自我修复机制,促进卒中后抑郁大鼠海马区神经细胞再生。(5)补阳还五汤可以上调13DNF的表达,激活MAPK/ERK信号通路,通过信号转导级联中的关键分子诱导神经元细胞再生,这可能是其发挥抗抑郁作用机制之一。
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