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目的:长期睡眠障碍严重影响人们的身体健康和生活质量,长期睡眠障碍是抑郁症发病的高危因素,但相关病理机制尚未明确。研究发现睡眠剥夺（sleep deprivation,SD）可诱发神经炎症,而抑郁症的发病机制与神经炎症密切相关。我们以往的研究发现长期睡眠剥夺可诱发小鼠脑内星形胶质细胞的神经炎症反应,而临床一线抗抑郁药物氟西汀具有缓解神经炎症和保护神经细胞的作用,但是睡眠剥夺与抑郁症发病之间的具体机制仍需进一步深入研究。此外,抑郁症的发病机制中除与神经炎症密切相关,还与脑内脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor,BDNF）水平降低关系密切。我们前期多项研究曾报道抗抑郁药氟西汀通过星形胶质细胞上5-羟色胺2B受体(5-hydroxytryptamine receptor 2B,5-HT2BR)发挥抗抑郁作用。近年研究发现体内瘦素水平与抑郁症发病及治疗具有相关性,但单独使用瘦素对抑郁症病理改变的影响尚未有定论。在本课题的前期研究中,我们发现瘦素可增加星形胶质细胞中5-HT2B受体的表达水平,这一有趣的现象促使我们进一步研究瘦素与经典抗抑郁药物氟西汀合用对睡眠障碍诱发抑郁样行为学表现的作用及其内在机制。希望通过本课题的研究,我们可以揭示长期睡眠障碍之所以成为抑郁症发病高危因素的相关病理机制,阐明氟西汀改善由睡眠障碍诱发的抑郁样行为学改变的药物机理,探求瘦素是否可以扩增氟西汀的抗抑郁作用及相关机制。进而降低长期睡眠障碍患者的抑郁症发病机率,对抑郁症患者的临床治疗提供新的策略,为新型抗抑郁药物的研发提供新的靶点。研究方法:本课题将从动物实验和细胞实验两个层面开展研究工作。其中采用原代培养星形胶质细胞的方法和星形胶质细胞荧光标记GFAP-GFP转基因小鼠,研究长期睡眠剥夺对脑内特异性星形胶质细胞的影响。研究内容如下:1)检测睡眠障碍诱发星形胶质细胞中NLRP3炎症小体活化对BDNF水平及抑郁样行为学表现的影响2)检测5-HT2B受体在氟西汀调节BDNF水平及抑郁样行为学作用中的作用及相关信号传导通路;3)检测瘦素增加星形胶质细胞5-HT2B受体表达的作用机理;4)检测瘦素与氟西汀联合应用对SD模型中BDNF水平及抑郁样行为学表现的作用。结果:1、SD可以通过诱发NLRP3炎症小体活化来降低BDNF蛋白水平从而产生抑郁样行为2、氟西汀通过5-HT2BR-ERK-c-fos途径升高BDNF水平并缓解抑郁样行为3、瘦素通过lepR-JAK2-STAT3途径在星形胶质细胞中增加5-HT2B受体的表达4、瘦素增强氟西汀上调BDNF的作用及抗抑郁样行为学的作用结论:SD诱导的抑郁样行为学表现需要星形胶质细胞中NLRP3炎症小体活化的参与,同时SD下调星形胶质细胞BDNF水平也需要NLRP3炎症小体的活化。抗抑郁药物氟西汀通过激活5-HT2B受体及其下游ERK-cfos途径上调BDNF水平,从而改善由SD诱导的抑郁样行为学表现。瘦素通过其在星形胶质细胞上的受体LepR激活JAK2-STAT3通路,进而上调氟西汀在星形胶质细胞的作用位点5-HT2B受体的表达水平,从而扩大氟西汀原有的信号通路上调BDNF的水平,增强氟西汀的抗抑郁样行为学作用。本课题研究发现星形胶质细胞中NLRP3炎症小体活化是睡眠剥夺诱发抑郁样行为学表现的关键环节,同时炎症小体活化也是导致星形胶质细胞中BDNF水平下调的重要因素,此结果揭示睡眠障碍作为抑郁症发病高危因素的病理基础为长期睡眠剥夺诱发星形胶质细胞中NLRP3炎症小体活化,该炎症小体的活化和其诱导BDNF下调均是SD诱发抑郁样行为学表现的病理机制。氟西汀通过激活5-HT2BR-ERK-cfos途径可上调BDNF水平,是该药物改善SD诱导抑郁样行为学表现的药物作用机理,而瘦素可通过增加星形胶质细胞5-HT2B受体表达扩增氟西汀的抗抑郁样作用。以上结果提示5-HT2B受体是抗抑郁药物发挥药理作用的关键靶点,可为临床新药研发提供新思路和理论基础。