摘要
研究背景: 抑郁症作为当今世界十大心理疾病之一,越来越严重地危及到人们的身心健康和正常生活,常见的抑郁症症状还包括神经系统功能失调,如自发性运动、睡眠及体重改变等。随着社会竞争的日益压力加剧,人们承受的生理、心理压力越来越大,抑郁症的发病率呈现不断升高趋势。因此加强对抑郁症发病机制和防治的研究,具有十分重要的意义。 白藜芦醇(resveratrol,Res)是一类从葡萄、藜芦、虎杖等植物中提取的天然多酚类化合物,较易透过血脑屏障进入组织。Res具有强烈的抗炎、抗氧化、抗肿瘤、保护心脑血管等多种生物学活性。近年来,Res在神经系统中的作用也引起越来越多的关注。研究表明,Res可通过调节脑内5-羟色胺,去甲肾上腺素水平,激活单胺氧化酶-A和脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)等因素来发挥抗抑郁作用。研究表明,在慢性不可预知温和刺激模型(chronic unpredictable mild stress,CUMS)中,Res可以调节在海马和杏仁核中血清皮质酮的水平,上调BDNF的含量。海马在学习和记忆中有发挥重要的作用,同时参与下丘脑-垂体-肾上腺的调节,而在抑郁症中,海马的上述两项功能均发现明显改变。另外,海马,前额叶皮质(prefrontal dorsolateral cortex,PFC),杏仁核相互联系,直接影响情绪、认知,因此和抑郁症的主要症状相关。但是在CUMS模型中Res如何通过逆转CUMS大鼠海马和PFC内Akt/mTOR的表达来发挥抗抑郁作用的机制尚不明确。 目的: 本课题我们拟选择CUMS动物模型,研究Res如何改善大鼠的行为学特征,通过测量海马和PFC中氧化应激指标和Akt/mTOR的磷酸化水平,阐明Res抗抑郁作用机制。 方法: 1.分组将180-200克的雄性Wistar大鼠随机分成正常(Control)组,正常+Res(Control+Res)组,模型(CUMS)组,模型+Res(CUMS+Res组),模型+Ketamine(CUMS+Keta)组。 2.造模方法 Control组和Control+Res组不给予任何刺激,正常饲养。CUMS组,CUMS+Res组和CUMS+Keta组每周随机给予7种刺激(分别是禁食24小时,禁水24小时,噪音3小时,45°倾斜笼子7小时,打湿笼子24小时,在4℃水中强迫游泳5分钟),连续刺激4周。 3.干预方法 Control组,刺激前30分钟腹腔注射生理盐水。Control+Res组,刺激前30分钟腹腔注射Res(80mg/kg)。CUMS组,刺激前30分钟腹腔注射生理盐水。CUMS+Res组,刺激前30分钟腹腔注射Res(80mg/kg)。CUMS+Keta组,造模前30分钟腹腔注射生理盐水,在最后一天,行为学实验60分钟之前,对该组的大鼠腹腔注射Keta(20mg/kg)。 4.检测指标及方法 4.1.连续4周刺激完成后,首先对各组大鼠进行旷场试验(open field test,OFT),检测动物探究行为及情绪反应。 4.2.OFT完成后,对各组大鼠进行强迫游泳实验(forced swimming test,FST),检测大鼠的行为绝望和无助状态。 4.3.FST完成后各组大鼠进行糖水消耗试验(sugar preference test,SPT),检测大鼠兴趣缺失的状态。 4.4.利用试剂盒检测大鼠海马和PFC内丙二醛(malondialdchydc,MDA)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的水平。4.5利用Western blot法检测大鼠海马和PFC内,Akt和mTOR的磷酸化水平。 结果: 1.行为学变化 1.1.在SPT中,Control组和Control+Res组糖水偏好率没有显著差异;与Control组比较,CUMS组大鼠糖水偏好率显著减少(p<0.01);与CUMS组比较,CUMS+Res组(p<0.05)和CUMS+Keta组(p<0.01)糖水偏好率明显增加。 1.2.在FST中,Control组和Control+Res组游泳不动时间没有显著差异;与Control组比较,CUMS组大鼠游泳不动时间显著增加(p<0.001);与CUMS组比较,CUMS+Res组(p<0.01)和CUMS+Keta组(p<0.001)游泳不动时间明显减少。13在OFT中,Control组和Control+Res组水平运动得分,垂直运动得分,自我修饰得分没有显著差异;与Control组比较,CUMS组大水平运动得分(p<0.05)和自我修饰得分(p<0.05)都大幅度下降,而垂直运动得分差异性没有统计学意义(p>0.01);与CUMS组比较,CUMS+Res组水平运动得分(p<0.05)和自我修饰得分明显增加(p<0.05),而垂直运动得分差异性没有统计学意义(p>0.05),CUMS+Keta组水平运动得分(p<0.01)和自我修饰得分明显增加(p<0.05),而垂直运动得分差异性没有统计学意义(p>0.05)。 2.海马和PFC中MDA含量2.1海马MDA含量Control组和Control+Res组之间比较,海马内MDA含量无显著差异(p>0.05);与Control组比较,CUMS组海马内MDA含量均显著增加(p<0.001);与CUMS组比较,CUMS+Res组(p<0.001)和CUMS+Keta组(p<0.001)海马内MDA含量明显降低。 PFC内MDA含量Control组和Control+Res组之间比较,PFC内MDA含量无显著差异(p>0.05);与Control组比较,CUMS组PFC内MDA含量均显著增加,(p<0.001);与CUMS组比较,CUMS+Res组(p<0.001)和CUMS+Keta组(p<0.001)PFC内MDA含量明显降低。 3.海马和PFC内SOD含量 3.1.海马内SOD含量Control组和Control+Res组之间比较,海马内SOD含量无显著差异(p>0.05);与Control组比较,CUMS组PFC内SOD含量均显著降低,(p<0.001);与CUMS组比较,CUMS+Res组(p<0.05)和CUMS+Keta组(p<0.01)海马内SOD含量明显增加。 3.2.PFC内SOD含量Control组和Control+Res组之间比较,PFC内SOD含量无显著差异(p>0.05);与Control组比较,CUMS组PFC内SOD含量均显著降低(p<0.01);与CUMS组比较,CUMS+Res组(p<0.05)和CUMS+Keta组(p<0.01) PFC内SOD含量明显增加。 4.海马和PFC内mTOR、p-mTOR含量 4.1.海马内mTOR含量不同组别之间没有明显差异(p>0.05);Control组和Control+Res组之间比较,海马内p-mTOR含量无显著差异(p>0.05);与Control组比较,CUMS组海马内p-mTOR含量均显著减少(p<0.05);与CUMS组比较,CUMS+Res组(p<0.05)和CUMS+Keta组(p<0.05)海马内p-mTOR含量明显增加。 4.2.PFC内mTOR含量不同组别之间没有明显差异(p>0.05);Control组和Control+Res组之间比较,PFC内p-mTOR含量无显著差异(p>0.05);与Control组比较,CUMS组PFC内p-mTOR含量均显著减少(p<0.05);与CUMS组比较,CUMS+Res组(p<0.05)和CUMS+Keta组(p<0.01)PFC内p-mTOR含量明显增加。 5.海马和PFC内Akt、p-Akt含量 5.1.海马内Akt含量不同组别之间没有明显差异(p>0.05);Control组和Control+Res组之间比较,海马内p-Akt含量无显著差异(p>0.05);与Control组比较,CUMS组海马内p-Akt含量均显著减少(p<0.01);与CUMS组比较,CUMS+Res组(p<0.05)和CUMS+Keta组(p<0.05)海马内p-Akt含量明显增加。 5.2.PFC内Akt含量不同组别之间没有明显差异(p>0.05);Control组和Control+Res组之间比较,PFC内p-Akt含量无显著差异(p>0.05);与Control组比较,CUMS组PFC内p-Akt含量均显著减少(p<0.05);与CUMS组比较,CUMS+Res组(p<0.05)和CUMS+Keta组(p<0.05) PFC内p-Akt含量明显增加。 结论: 1.在SPT中,CUMS使大鼠出现快感缺失的抑郁症状,糖水偏好率减少;在FST中,CUMS使大鼠出现行为绝望状态,游泳不动时间增加;在OFT中,CUMS使大鼠出现精神运动迟缓的症状,对自身关注度下降,水平运动得分和自我修饰得分都大幅度下降。Res能改善CUMS大鼠精神运动迟缓的症状,提高了对自身的关注度,通过自我理毛缓解在新异环境中的紧张和冲动。提示Res能有效改善CUMS抑郁大鼠行为学变化。 2.CUMS增加大鼠海马和PFC内MDA的含量,Res能有效降低CUMS大鼠海马和PFC内MDA的含量。 3.CUMS降低大鼠海马和PFC内SOD的含量,Res能有效增加CUMS大鼠海马和PFC内SOD的含量。 4.CUMS降低大鼠海马和PFC内Akt和mTOR的磷酸化水平。Res能有效增加CUMS大鼠海马和PFC内Akt和mTOR的磷酸化水平。