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在过去的20年,大量研究发现炎症与抑郁症和神经退行性疾病密切相关,抑郁症患者常伴有免疫炎症和应激激素过多。免疫炎症可激活下丘脑-垂体-肾上腺素轴分泌大量肾上腺皮质激素导致免疫系统紊乱。这些紧张激素和促炎因子的过多产生能够引起神经传导的失调以及神经元的死亡,造成情绪和记忆的损害,所以利用抗炎的机制研究和开发没有副作用的抗炎治疗药物成为新的靶点。多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated Fatty Acids,PUFAs)是神经和免疫细胞膜的重要组成成分,其中ω(n)-3 PUFAs具有抗炎活性。流行病学和临床研究表明食品中的n-3 PUFAs,尤其是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)对改善抑郁症和神经退行性疾病及其有益。以往研究n-3 PUFAs与抑郁症的关系是将n-3 PUFAs喂食动物,然而不同的饮食,食物的杂质、风味、热量和其他成分的不同带来的实验干扰导致实验结果具有不确定性。本研究以能将体或脑内n-6 PUFAs直接转化为n-3PUFAs的Fat-1转基因小鼠和野生型的C57BL/6小鼠为研究对象,经脑室注射细胞内毒素(lipopolysaccharide,LPS)诱导中枢炎症抑郁样模型,通过对动物的行为学、胶质细胞功能、炎症因子及神经营养相关因子的测定;探索炎症诱导的抑郁样模型的相关病理变化及n-3 PUFAs的对抑郁症的具体改善机制,为n-3 PUFAs在抑郁症的预防和治疗方面产品提供科学依据。方法:(1)利用雄性转基因Fat-1小鼠与雌性C57BL/6(野生型组,WT)小鼠交配,采用PCR技术进行基因鉴定,鉴定出Fat-1基因阳性表达的Fat-1转基因小鼠和阴性表达的WT小鼠,采用同窝被鉴定为非转基因的雄性小鼠作为野生型对照;(2)小鼠8周龄时,Fat-1小鼠或野生型同窝雄性小鼠进行侧脑室手术,术后恢复1周,注射1μL(生理盐水)或LPS(3μg/μL),以诱导脑内炎症反应;(3)采用糖水偏好实验、强迫游泳实验、旷场迷宫实验、悬尾实验、高架迷宫等行为学实验检测动物抑郁样行为;(4)采用中性红法和MTT法测定腹腔巨噬细胞吞噬能力及细胞活力,采用ELISA试剂盒检测血清中皮质酮激素和IL-1β的表达水平,以探索外周免疫的相关变化;(5)采用气相色谱法检测小鼠脑组织中n-3和n-6 PUFAs的表达水平和相对比值;(6)采用ELISA试剂盒检测小鼠海马组织小胶质细胞M1表型表达的相关炎症因子:IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-17,M2表型表达的相关炎症因子:IL-4、IL-10、TGF-β1、IL-13,及氧化应激相关因子:iNOS、NO的蛋白水平的表达,以探索小胶质细胞M1、M2表型相关因子表达的变化;(7)采荧光定量PCR(qPCR)和免疫印迹(Western Blot)检测中枢海马组织中小胶质细胞M1表型标志物:CD11b、CD68,M2表型标志物:Arg-1,神经营养相关因子:pro-BDNF、BDNF、NGF及其受体:p75、Trk B的表达,以探索小胶质细胞M1、M2表型表达的变化和神经营养因子表达的变化。结果:(1)侧脑室注射LPS造成WT小鼠糖水偏好度显著降低,旷场实验中探索能力和活跃度显著下降,强迫游泳不动时间显著延长,高架实验中焦虑程度显著增加,与侧脑室注射LPS的WT小鼠相比侧脑室注射LPS的Fat-1小鼠糖水偏好度显著升高;强迫游泳不动时间显著降低,高架实验中焦虑程度显著减少;(2)侧脑室注射LPS激活外周巨噬细胞,外周血清中皮质酮激素和IL-1β的水平显著增加,与侧脑室注射LPS的WT小鼠相比侧脑室注射LPS的Fat-1小鼠外周巨噬细胞活性显著降低,皮质酮激素和IL-1β的水平显著显著降低;(3)Fat-1转基因小鼠脑内EPA、DHA含量以及总n-3不饱和脂肪含量显著高于WT小鼠,n-3/n-6 PUFAs含量显著高于WT小鼠;(4)侧脑室注射LPS导致WT小鼠海马组织中IL-1β、TNF-α、IL-17、IL-13显著升高,TGF-β1显著下降,而与侧脑室注射LPS导致WT小鼠相比侧脑室注射LPS的Fat-1转基因小鼠显著逆转了上述因子表达的变化;(5)qPCR、Western Blot结果显示脑室LPS给药增加海马组织中小胶质细胞的M1表型的CD11b的表达、减少M2表型Arg-1的表达,减少BDNF及其受体的表达,而增加Pro-BDNF、p75、GFAP的表达,而与侧脑室注射LPS导致WT小鼠相比侧脑室注射LPS的Fat-1转基因小鼠显著减少CD11b及p75的表达。结论:(1)脑室LPS给药可诱导小鼠产生抑郁样行为;增加鼠海马小胶质细胞M1表型的表达,减少M2表型的表达、减少神经营养因子及其受体的表达。(2)n-3 PUFAs可通过抗炎及一定的神经保护作用从而改善LPS给药诱导小鼠抑郁样症状。