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第一部分SOMCL-668具有别构调节sigma-1受体的活性目的:Sigma-1受体在抑郁症等众多神经精神疾病治疗中有重要作用,同时,别构调节是调节受体功能重要途径之一。因此,别构调节sigma-1可能成为抑郁症治疗的新靶点。前期竞争结合实验表明,新型化合物3-methyl-phenyl-2,3,4,5-tetrahydro-1H-benzo[d]azepin-7-ol(SOMCL-668)能以别构调节的方式促进sigma-1受体特异性激动剂3H-(+)-pentazocine与sigma-1受体的结合。在此研究基础上,本部分将从生物学功能角度进一步证实SOMCL-668的别构调节功能,从而为研究别构调节sigma-1受体的作用提供有力支持。方法:培养HT22小鼠海马神经元细胞系,采用细胞免疫荧光法,检测SOMCL-668单独或联用sigma-1受体激动剂(+)SKF-10047对sigma-1受体与Bip(binding immunoglobulin protein)蛋白共定位的影响;采用免疫共沉淀方法,检测SOMCL-668单独或联用sigma-1受体激动剂(+)SKF-10047对sigma-1受体与Bip结合情况的影响;分离细胞膜成分,检测SOMCL-668单独或联用sigma-1受体激动剂(+)SKF-10047对sigma-1受体转位现象的影响;培养原代神经元,检测SOMCL-668单独或联用sigma-1受体激动剂(+)SKF-10047对神经元神经突起生长以及BDNF(brain-derived neurotrophic factor,脑源性神经营养因子)分泌的影响。结果:SOMCL-668本身不能改变sigma-1受体和Bip的共定位或结合,但是可以明显促进激动剂诱导的sigma-1受体与Bip的分离;同时,SOMCL-668单独不能,但联用激动剂后显著增加sigma-1受体向细胞膜的转位;此外,SOMCL-668自身不具备,但是可以显著增加激动剂诱导的神经突起生长和BDNF分泌的能力。结论:SOMCL-668具备别构调节sigma-1受体的活性,是一种新型的sigma-1受体别构调节剂。第二部分别构调节sigma-1受体具有抗抑郁作用目的:本部分将以SOMCL-668为工具,重点考察别构调节sigma-1受体是否产生抗抑郁作用,并探讨其可能的抗抑郁作用机制。方法:(1)采用小鼠强迫游泳、悬尾实验等急性抗抑郁药物筛选模型初步探讨SOMCL-668的抗抑郁作用;(2)采用慢性不可预知性温和刺激制作抑郁症模型,糖水偏好、旷场实验等检测SOMCL-668的抗抑郁作用;免疫印迹法检测SOMCL-668对抑郁症中BDNF-GSK3β(glycogen synthase kinase 3β,糖原合成激酶3β)通路的影响变化;(3)采用免疫印迹法,同时应用药理学及分子生物学手段检测sigma-1受体对GSK3β活性的抑制作用及其调控机制;(4)采用免疫印迹法,从动物及细胞水平观察SOMCL-668对GSK3β活性的抑制作用;采用药理学手段间接激活GSK3β,考察GSK3β在SOMCL-668的抗抑郁效应中的作用。结果:(1)SOMCL-668可以减少强迫游泳、悬尾实验中小鼠不动时间,表现出抗抑郁作用,提前给以sigma-1受体拮抗剂BD1047则取消其抗抑郁作用;(2)SOMCL-668可以改善抑郁症模型中小鼠快感缺乏、焦虑及体重下降等症状,同时可以缓解抑郁症导致的BDNF及GSK3β(ser-9)磷酸化水平的下调,并且SOMCL-668抗抑郁起效时间(1周内)优于现有抗抑郁药物文拉法辛。(3)给予sigma-1受体激动剂或过表达sigma-1受体均能增加GSK3β(ser-9)磷酸化水平(即抑制其活性),且Trk B受体抑制剂、AKT通路抑制剂可以拮抗sigma-1受体对GSK3β(ser-9)磷酸化的影响。结果证实sigma-1受体可以调控GSK3β活性。(4)在动物实验中,SOMCL-668可以快速增加小鼠海马中GSK3β(ser-9)磷酸化水平,sigma-1受体拮抗剂BD1047则阻断这种作用;在细胞实验中,SOMCL-668可以通过别构调节的方式增加HT22细胞中GSK3β(ser-9)磷酸化水平,siRNA沉默sigma-1受体表达后同样取消这种作用。药理学激活GSK3β可以阻断SOMCL-668在强迫游泳及悬尾实验中的抗抑郁作用。结论:sigma-1受体别构调节剂SOMCL-668具有快速的抗抑郁作用,其抗抑郁作用可能和BDNF-GSK3β通路有关,这将为抗抑郁药物研发提供新的策略。