本文關(guān)鍵詞：THPBs的藥效學(xué)評價及細(xì)胞周期調(diào)控在精神分裂癥病理機制中的作用研究

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【摘要】：隨著現(xiàn)代工作和生活的節(jié)奏加快,人們的競爭壓力越來越大,精神疾病患病率持續(xù)上升,對社會和家庭造成了沉重的經(jīng)濟和社會負(fù)擔(dān)。人們一直在尋找安全有效的藥物來治療精神性疾病。左旋四氫帕馬汀(l-tetrahydropalmatine,l-THP)是從中藥延胡索中提取的四氫原小檗堿類化合物(Tetrahydroprotoberberines,THPBs),40多年來在我國一直用于鎮(zhèn)痛及焦慮性失眠的治療。因此本課題組以THPB為母核,合成先導(dǎo)化合物左旋金黃紫堇堿(l-scoulerine,l-SLR)和左旋四氫小檗紅堿(l-tetrahydroberberrubine,l-THBr),對其抗甲基苯丙胺(methamphetamine,METH)成癮作用和抗焦慮作用進行評價,并進一步探索其作用機制,為開發(fā)安全有效的抗精神疾病藥物提供實驗依據(jù)。在研究精神疾病的發(fā)病機制中,少突膠質(zhì)細(xì)胞引起了我們的關(guān)注。少突膠質(zhì)細(xì)胞(oligodendrocyte,OL)的主要功能是包繞神經(jīng)纖維的軸突形成髓鞘,參與軸突快速電傳導(dǎo)等。近年來的研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥病人存在少突膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)育異常、分化障礙等病理表現(xiàn)�；蛐酒治霭l(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者的多個腦區(qū)OL分化末期髓鞘相關(guān)基因表達(dá)降低。我們推測少突膠質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞周期調(diào)控異�？赡苁菍�(dǎo)致精神分裂癥病人少突膠質(zhì)細(xì)胞分化異常的重要因素。我們擬通過建立少突膠質(zhì)細(xì)胞損傷的精神分裂癥模型,明確其細(xì)胞周期及周期調(diào)控因子的變化;研究抗精神分裂癥藥物對細(xì)胞周期的影響,探索少突膠質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞周期調(diào)控在精神分裂癥發(fā)病機制與治療中的作用,研究結(jié)果對揭示精神分裂癥的發(fā)病機制與治療具有極為重要的意義。實驗分為以下兩個部分:第一部分:THPBs的藥效學(xué)研究本部分旨在評價THPBs化合物的藥效學(xué)作用,采用動物行為學(xué)實驗和體外受體結(jié)合實驗探討化合物l-SLR對METH誘發(fā)斑馬魚和小鼠異常行為的藥效學(xué)作用及化合物l-THBr的抗焦慮作用和作用機制。一、l-SLR對甲基苯丙胺誘發(fā)斑馬魚和小鼠異常行為的藥效學(xué)研究實驗采用兩種模型動物,分別評價l-SLR對METH誘發(fā)的斑馬魚焦慮樣行為和小鼠成癮行為的影響。斑馬魚實驗采用新奇箱實驗和鏡像實驗,小鼠實驗包括自發(fā)活動、條件性位置偏愛和行為敏化實驗。主要結(jié)果如下:1.METH誘發(fā)了斑馬魚的焦慮樣行為。新奇箱實驗中,METH顯著減少了斑馬魚在上部區(qū)域的停留時間和上下穿梭次數(shù);在鏡像實驗中,METH引起斑馬魚中央?yún)^(qū)停留時間增加,以及鏡像區(qū)的快速運動的距離增加。這些焦慮樣行為可被l-SLR改善。2.METH慢性給藥誘發(fā)了小鼠行為敏化和條件性位置偏愛,盡管l-SLR單次給藥時不能降低METH誘發(fā)的小鼠高活動性,但能抑制METH慢性給藥時行為敏化的形成;l-SLR也能減少條件性位置偏愛實驗(conditioned place preference,CPP)中小鼠在伴藥箱的停留時間,抑制條件性位置偏愛的表達(dá)。二、l-THBr的抗焦慮作用及機制研究實驗分為兩個部分,一是通過小鼠焦慮模型高架十字迷宮實驗和明暗箱實驗評價l-THBr的藥理學(xué)效應(yīng)。二是采用放射性配體結(jié)合實驗,c AMP檢測以及[35S]GTPγS實驗,探討l-THBr的受體藥理作用靶標(biāo),確定l-THBr與作用靶標(biāo)受體的內(nèi)在活性。主要結(jié)果如下:1.在小鼠高架十字迷宮實驗和明暗箱實驗中,l-THBr顯示了一定的抗焦慮作用。l-THBr顯著提高了小鼠進入開臂次數(shù)的百分比和小鼠在開臂停留時間的百分比,也增加了小鼠在明暗箱的穿梭次數(shù)。在高架十字迷宮實驗中,l-THBr的抗焦慮作用可被選擇性5-HT1A受體拮抗劑WAY100635所拮抗,這一結(jié)果提示l-THBr的抗焦慮作用可能是通過5-HT系統(tǒng)發(fā)揮。2.放射性配體結(jié)合實驗發(fā)現(xiàn),l-THBr主要作用于多巴胺和5-羥色胺受體,與GABA受體無親和力。c AMP檢測以及[35S]GTPγS實驗證明l-THBr是D1、D2的拮抗劑,5-HT1A的激動劑。第二部分:調(diào)控少突膠質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞周期在精神分裂癥發(fā)病機制與治療中的作用研究本部分實驗旨在研究調(diào)控少突膠質(zhì)細(xì)胞周期在精神分裂癥發(fā)病機制與治療中的作用。實驗主要分為三個部分。首先建立少突膠質(zhì)細(xì)胞損傷的精神分裂癥模型 cuprizone(CPZ)模型,通過基因芯片技術(shù)和免疫熒光實驗檢測CPZ引起的細(xì)胞周期的改變,包括細(xì)胞周期相關(guān)基因的改變和細(xì)胞退出指數(shù)的變化。然后采用免疫組化實驗和行為學(xué)實驗,檢測CDK抑制劑Flavopiridol(FLA)對CPZ模型的干預(yù)效應(yīng)。最后利用少突膠質(zhì)細(xì)胞原代培養(yǎng)和動物模型,通過流式細(xì)胞周期分析、免疫熒光和RT-PCR技術(shù)檢測抗精神分裂癥藥物喹硫平對細(xì)胞周期的影響及可能的作用機制。主要結(jié)果如下:1.基因芯片結(jié)果顯示CPZ模型小鼠前額葉皮質(zhì)區(qū)(prefrontal cortex,PFC)16個細(xì)胞周期相關(guān)基因出現(xiàn)上調(diào),1個基因出現(xiàn)下調(diào)。上調(diào)基因主要為細(xì)胞正性調(diào)控基因,其次為與細(xì)胞阻滯和凋亡有關(guān)的細(xì)胞周期檢查點相關(guān)基因,而維持基因的穩(wěn)定性的Mre11a出現(xiàn)了下調(diào)。免疫組化結(jié)果發(fā)現(xiàn)室下區(qū)(SVZ)神經(jīng)前體細(xì)胞細(xì)胞周期退出指數(shù)下降。2.CDK抑制劑FLA能有效減輕CPZ引起的成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞的丟失、髓鞘脫失,以及NG2細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞增殖的病理學(xué)改變。FLA還改善了模型動物的空間記憶障礙,其治療作用可能與其抑制細(xì)胞周期有關(guān)。3.抗精神分裂癥藥物喹硫平能夠抑制PDGF誘導(dǎo)的OL增殖和PDGF誘導(dǎo)的細(xì)胞周期退出指數(shù)下降,并且有效劑量下不引起細(xì)胞的凋亡。動物慢性給予喹硫平后,RT-PCR結(jié)果發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期蛋白依賴性蛋白激酶抑制劑p21的表達(dá)有了明顯的增加。我們推測喹硫平可能通過細(xì)胞周期阻滯作用調(diào)控少突膠質(zhì)細(xì)胞分化。結(jié)論:實驗對THPBs先導(dǎo)化合物左旋金黃紫堇堿(l-SLR)和左旋四氫小檗紅堿(l-THBr)的抗精神疾病的藥理效應(yīng)進行了評價,并對l-THBr作用機制進行了體外研究。通過斑馬魚和小鼠兩種實驗動物多個實驗?zāi)Ｐ桶l(fā)現(xiàn),l-SLR能夠抑制METH誘發(fā)的斑馬魚活動異常,對抗小鼠甲基苯丙胺成癮。l-THBr可抑制動物的焦慮反應(yīng)并且無鎮(zhèn)靜的副作用,具有拮抗D1、D2受體,激動5-HT1A受體的雙重作用。以上結(jié)果提示l-SLR和l-THBr具有開發(fā)成為抗新型毒品成癮和抗焦慮新藥的潛能。對精神分裂癥的發(fā)病機制進行了初步的探索,結(jié)果提示少突膠質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞周期調(diào)控異�？赡苁菍�(dǎo)致精神分裂癥病人少突膠質(zhì)細(xì)胞分化異常的重要因素�？咕穹至寻Y藥物喹硫平可能是通過調(diào)控細(xì)胞周期促進少突膠質(zhì)細(xì)胞的分化。實驗結(jié)果對揭示精神分裂癥的發(fā)病機制與治療具有重要的意義。
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R285.5

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1 米桂蕓;THPBs的藥效學(xué)評價及細(xì)胞周期調(diào)控在精神分裂癥病理機制中的作用研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2017年

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本文編號：1305129