摘要
目的：抑郁症是一种常见的精神障碍疾病且发病率不断增加。流行病学研究发现孕期维生素D缺乏增加子代抑郁症发病率，但其机制未明。本研究旨在探索母体维生素D缺乏导致的大脑皮层DNA甲基化水平降低在成年子代的抑郁样行为中的作用。 方法：首先建立维生素D缺乏（VitaminDdeficiency,VDD）小鼠模型。5周龄ICR雌鼠按体重均衡原则随机分为维生素D缺乏组和正常对照组，分别给予维生素D完全缺乏饲料（0IU/kg维生素D3）和标准饲料（1000IU/kg维生素D3），持续喂养4周后，与正常ICR雄鼠合笼，以查出阴栓为孕鼠，记为妊娠第0天（GestationalDay0,GD0）。 本研究包括三个实验部分。实验一：母体维生素D缺乏对子代成年小鼠抑郁样行为的影响。VDD组孕鼠整个孕期给予维生素D完全缺乏饲料，对照组孕鼠给予标准饲料，GD18每组剖杀部分孕鼠。采集母鼠和胎鼠的血清和大脑皮层组织。剩余孕鼠自然分娩，子代出生后第一天（PostnatalDay1,PND1），所有母鼠均给予标准饲料，子鼠按同组窝内均衡原则（雌雄和体重）进行调整，PND35雌雄分笼，子代成年后（PND70），每组按窝内均衡原则随机选择雌雄各12只小鼠进行抑郁样行为学实验（糖水偏好、鼠身悬尾和强迫游泳）。在完成行为学实验后两周剖杀所有小鼠，取血清并采集大脑皮层组织。实验二：孕期维生素D缺乏诱发子代成年期抑郁样行为的机制探索。以实验一的动物为研究对象，采用化学发光免疫分析法检测小鼠血清中叶酸水平，采用RNA测序（RNASequencing,RNA-Seq）筛选大脑皮层抑郁相关基因差异性表达，采用RT-PCR验证大脑皮层抑郁相关基因mRNA表达水平，采用液相色谱-串联质谱法（Liquidchromatography-tandemmassspectrometry,LC/MS-MS）检测小鼠大脑皮层S-腺苷蛋氨酸（S-adenosinemethionine,SAM）含量和全基因组DNA甲基化水平，采用目标区域甲基化测序检测特定基因位点的甲基化水平。实验三：分析孕期叶酸（Folicacid,FA）补充对子代抑郁样行为的保护效应，将孕鼠分为：对照组、叶酸组、VDD组和VDD+FA组。在FA组和VDD+FA组中，孕鼠整个孕期每天给予叶酸灌胃（150μg/ml）；在对照组和VDD组，给予同体积生理盐水灌胃。GD18时每组剖杀部分孕鼠，采集母鼠和胎鼠的血清检测血清叶酸浓度，采集大脑皮层组织检测SAM含量。剩余孕鼠自然分娩，子代出生后第一天，所有母鼠均给予标准饲料，子鼠按同组窝内均衡原则（雌性和体重）进行调整，PND21雌雄分笼，待子鼠PND70，每组随机选择雌雄各12只小鼠进行抑郁样行为学实验（糖水偏好、鼠身悬尾和强迫游泳）。在完成行为学实验后两周剖杀所有小鼠，采集大脑皮层组织，检测全基因组DNA甲基化水平。 结果行为学实验结果发现，与对照组相比，VDD组子代成年小鼠糖水消耗明显减少，鼠身悬尾和强迫游泳实验中静止时间延长；与VDD组相比，VDD+FA组子代成年小鼠糖水消耗量增加，鼠身悬尾和强迫游泳实验中静止时间缩短。结果提示，母体维生素D缺乏导致子代成年期抑郁样行为，而孕期叶酸补充减轻了母体VDD诱导的成年子代抑郁样行为。机制分析发现，与对照组相比，VDD组子代血清叶酸浓度和皮层SAM含量均明显降低；子代成年小鼠大脑皮层中Ache、Mdga1、Gmip、Lgals3bp、Atp2b4、Oxtr、Smad7、Pcsk9、Htr1b、P2rx4、Ezh2、Cpt1a等抑郁相关基因mRNA表达水平较对照组明显上调；子代成年雌鼠大脑皮层Ache和Oxtr的CpG片段DNA甲基化水平降低，子代成年雄鼠脑皮层Cpt1a和Htr1b的CpG片段DNA甲基化水平降低。而孕期补充叶酸可缓解母体维生素D缺乏诱导的子代大脑皮层SAM和DNA低甲基化。 结论：母体维生素D缺乏通过降低子代叶酸和大脑皮层SAM水平引起大脑皮层抑郁相关基因特异位点DNA低甲基化，进而诱发成年子代抑郁样行为。
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