海马CRMP2在CUMS诱导的小鼠抑郁样行为发生中的作用

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:saarelff
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抑郁症是一种常见的精神疾病,不但给患者带来严重的身心负担,也给社会带来了巨大的经济损失。它的发病原因常被认为与遗传、压力等生物学和社会因素密切相关。尽管目前并未发现能够直接导致抑郁的基因,但是压力可能作为一种危险因素,使得遗传易感的个体更容易被触发抑郁症。慢性温和不可预见性应激(CUMS)是一种常用的动物应激模型,它的应激源较为温和,能很好地模拟人类在日常生活中遇到的各种压力从而诱发动物出现抑郁样行为。关于抑郁症发病机制的神经可塑性假说认为神经系统对于环境适应过程中不同脑区的可塑性变化失调在抑郁症的病理过程中起着重要作用。海马是边缘系统的重要结构,与情绪调节、学习记忆等功能相关。许多研究证明抑郁症与海马的可塑性变化关系密切。CA3是海马脑区中对于应激敏感的的区域,也是海马结构中信息传递的重要部分,研究CA3脑区的树突棘可塑性变化十分重要。CRMP2(collapsing response mediator protein-2)是脑衰反应调节蛋白家族的成员之一,在神经系统广泛表达,尤其是在海马、嗅球、小脑等脑区。研究发现CRMP2没有酶活性,可能是以分子支架或者是适配器的形式来发挥作用。它能促进树突和轴突的生长、Ca2+稳态、神经递质释放等多种过程,与多种神经疾病相关。它在脑区的表达在抑郁症患者和抑郁动物模型中都发现了变化。目前关于CRMP2与抑郁症的关系并不十分清楚,对于CRMP2与应激引起的抑郁样行为的易感性的关系也鲜有报道。因此,本研究主要探讨的是小鼠在应激后出现抑郁样行为是否会伴随着海马CRMP2的表达变化?在使用抗抑郁药后,这种变化是否能被逆转?在海马CA3脑区降表达CRMP2后,小鼠是否会表现出抑郁样行为?在接受到CUMS应激后,是否会出现对应激的敏感性?若发生改变可能的机制是什么?为了解决以上问题,本研究首先将动物分为四组,分别进行5周的CUMS应激和给抗抑郁药(氟西汀、氯胺酮)。应激和给药结束后,通过糖水偏爱实验、悬尾、强迫游泳、以及旷场和高架十字迷宫实验来检测动物的行为学水平的变化。用Western Blot检测各组动物海马脑区CRMP2的表达水平变化。下一步,利用立体脑定位注射技术将构建好的降表达CRMP2的腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)注射于动物的海马CA3脑区,检测其行为学变化。在实验结束后继续将注射了降表达病毒和对照病毒的动物各分为两组,构建CUMS模型。每七天对各组动物进行一次糖水偏爱实验,直到其中一组动物出现糖水偏爱显著降低,检测其他行为学指标。结束后,用基因枪标记各组小鼠海马CA3脑区的树突棘,检测其形态学的变化。用Western Blot检测小鼠海马脑区与谷氨酸受体及突触相关的蛋白表达含量变化。结果显示:1.五周的CUMS应激之后,CUMS组小鼠表现出了明显的抑郁样行为。而CUMS 同时给抗抑郁药的小鼠并未表现出明显的抑郁样行为。海马组织的Western Blot结果显示,CUMS组的CRMP2蛋白表达显著下降,而氟西汀和氯胺酮能够不同程度的提升CRMP2的表达水平。2.免疫荧光染色和Western Blot结果表明,本研究中所使用的降表达CRMP2的腺相关病毒能在脑立体定位注射后成功表达,并降低了 CRMP2蛋白的表达。3.海马脑区降表达CRMP2并不会直接导致小鼠出现抑郁样行为。注射了降表达CRMP2病毒的小鼠与注射了对照病毒的小鼠相比,在糖水偏爱、悬尾、强迫游泳等行为学实验中都没有表现出显著变化。在新物体识别中也没有表现出记忆缺陷。海马CA3脑区降表达CRMP2并不会直接导致小鼠出现抑郁样行为。4.海马CA3脑区降表达CRMP2会使动物对于CUMS应激更敏感,更容易在应激后表现出抑郁样行为。在CUMS应激三周之后,注射降表达CRMP2病毒的小鼠在糖水偏爱、悬尾、强迫游泳实验中表现出了抑郁样行为。而注射对照病毒组的小鼠在经历三周应激后未表现出抑郁样行为。5.海马CA3脑区降表达CRMP2的小鼠在CUMS后表现出抑郁样行为伴随着海马CA3树突棘密度降低及谷氨酸受体GluN2B蛋白表达的下降。注射降表达CRMP2病毒组的小鼠与注射对照病毒的小鼠在应激后海马CA3总树突棘的密度都出现了显著下降。注射降表达CRMP2病毒组的小鼠在CUMS后蘑菇型树突棘密度显著下降,而注射对照病毒组的小鼠蘑菇型树突棘密度无显著变化。Western Blot结果显示,NMDA受体亚基GluN2B的表达量在注射降表达CRMP2病毒组的小鼠接受CUMS后显著下降,同样的变化未发生在注射对照病毒的小鼠中。本实验的结果证明CRMP2与应激引起的抑郁的易感性变化有关,且这种变化伴随着树突棘密度的改变与GluN2B蛋白表达量的变化。对于抑郁症的易感性研究可以增强对于抑郁症发病机制的认识,为研究与抑郁症相关的易感基因的功能提供了一定的支持依据。
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