JAK2-STAT3信号转导通路在天麻素改善小鼠抑郁样行为中的作用研究

来源 :昆明医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:worldfly
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[目 的]抑郁症是一种精神障碍性疾病,与神经系统功能异常有密切联系。天麻素在临床上被广泛地应用于治疗神经系统疾病,但关于天麻素对抑郁症的治疗效果研究不多。本研究通过构建小鼠慢性不可预测轻度应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)抑郁症模型,观察天麻素对小鼠模型抑郁样行为的治疗作用,检测JAK2-STAT3信号转导通路关键因子的表达变化,对天麻素的抗抑郁作用及相关机制进行探索。[方 法]40只雄性昆明小鼠,适应性喂养1周后,开始为期4周的小鼠抑郁症建模。模型组采用慢性不可预测轻度应激(CUMS)刺激,对照组小鼠不进行任何处理;第6周通过检测小鼠行为学变化和体重变化以验证建模效果。行为学实验包括悬尾实验(tail suspension test,TST)、强迫游泳实验(forced swimming test,FST)、糖水偏好实验(sucrose preference test,SPT)以及旷场实验(open field test,OFT)。建模成功后,将模型组分为CUMS+生理盐水、CUMS+氟西汀以及CUMS+天麻素3个亚组,于第7-8周继续进行CUMS刺激。在此期间,每日对3个亚组的小鼠分别腹腔注射生理盐水、氟西汀或者天麻素。于第9周再次检测小鼠的行为学变化及体重变化,评估天麻素的抗抑郁治疗效果。行为学检测后24小时内处杀小鼠,取小鼠脑组织进行HE染色(hematoxylin-eosin staining)、免疫组化染色及蛋白免疫印迹(western blot)检测相关指标。[结 果]1.第6周行为学检测及体重变化结果:与对照组比较,CUMS模型组小鼠的体重增幅显著降低(P<0.001),悬尾实验和强迫游泳实验不动时间显著增加(P<0.001、P<0.001),糖水消耗率显著降低(P<0.001),旷场实验总路径长度没有统计学差异。2.第9周行为学检测及体重变化结果:(1)体重变化:与CUMS+生理盐水组比较,CUMS+氟西汀组和CUMS+天麻素组小鼠体重增幅均显著增加(P<0.001,P<0.001);(2)强迫游泳实验:与对照组比较,CUMS+生理盐水组小鼠的强迫游泳不动时间显著增加(P<0.001);与CUMS+生理盐水组比较,CUMS+氟西汀组和CUMS+天麻素组小鼠强迫游泳不动时间均显著降低(P<0.001,P<0.001)。(3)悬尾实验:与对照组比较,CUMS+生理盐水组小鼠的悬尾实验不动时间显著增加(P<0.01);与CUMS+生理盐水组比较,CUMS+氟西汀组与CUMS+天麻素组小鼠的悬尾不动时间均显著减少(P<0.01、P<0.01);CUMS+氟西汀组与CUMS+天麻素组小鼠的悬尾不动时间比较无显著差异。(4)糖水偏好实验:与对照组比较,CUMS+生理盐水组小鼠糖水消耗率显著降低(P<0.001);与CUMS+生理盐水组比较,CUMS+氟西汀组与CUMS+天麻素组小鼠的糖水消耗率均显著增加(P<0.001、P<0.001),CUMS+氟西汀组与CUMS+天麻素组小鼠的糖水消耗率无显著差异。3.Western Blot结果:与对照组比较,CUMS+生理盐水组小鼠额叶皮质JAK2、STAT3、IL-1β蛋白表达均显著增加(P<0.01、P<0.01、P<0.01);与CUMS+生理盐水组比较,CUMS+天麻素组小鼠JAK2、STAT3、IL-1β蛋白表达显著降低(P<0.01、P<0.01、P<0.05);CUMS+氟西汀组与CUMS+生理盐水组小鼠的蛋白表达无显著差异。4.HE染色结果:对照组小鼠额叶皮质区神经元结构完整,轮廓清晰,细胞核大而圆、核仁清晰,染色均匀且排列密集;与对照组比较,CUMS+生理盐水组小鼠额叶皮质区部分神经元变形呈三角形,细胞结构不清晰,细胞核固缩、深染。与CUMS+生理盐水组比较,CUMS+氟西汀组与CUMS+天麻素组小鼠额叶皮质区神经元形态改善,接近正常神经元的形态。5.免疫组化结果:与对照组比较,CUMS+生理盐水组小鼠额叶皮质JAK2蛋白的表达显著增加(P<0.001);与CUMS+生理盐水组比较,CUMS+天麻素组小鼠额叶皮质JAK2蛋白表达显著降低(P<0.001);与CUMS+生理盐水组比较,CUMS+氟西汀组小鼠额叶皮质JAK2蛋白表达无显著差异。与对照组比较,CUMS+生理盐水组小鼠额叶皮质STAT3蛋白表达显著增加(P<0.05);与CUMS+生理盐水组比较,CUMS+天麻素组小鼠额叶皮质STAT3蛋白表达显著降低(P<0.01);与CUMS+生理盐水组比较,CUMS+氟西汀组小鼠额叶皮质STAT3蛋白表达无显著差异。[结 论]1.CUMS刺激导致小鼠产生抑郁样行为,模型建立成功;2.天麻素可有效改善CUMS诱导的小鼠抑郁样行为;天麻素对小鼠的额叶皮质区神经元具有保护作用;天麻素可下调CUMS小鼠JAK2、STAT3、IL-1β的表达水平。3.天麻素对小鼠抑郁样行为的改善与JAK2-STAT3信号转导通路关键蛋白的表达有关,可能是通过下调JAK2、STAT3、IL-1β的表达水平,减少了额叶皮质区神经元的炎症反应,从而改善了小鼠的抑郁样行为。
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