發(fā)布時間：2017-12-07 11:12

  本文關鍵詞：慢性應激和氟西汀處理后對大鼠海馬及前額葉星形膠質細胞谷氨酸轉運體GLT-1表達的影響

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【摘要】：研究背景：抑郁癥是以心境低落、思維遲緩、意志活動減退為主要特征的綜合征,是情感性精神障礙中的一種,具有高發(fā)病、高復發(fā)、高致殘的特點。最近的研究表明全球抑郁癥的患病率大約是17%。一項從2001至2005年中國四個省1.13億成年人的流行病學調(diào)查顯示中國人抑郁癥患病率在6%。另外,有研究表明約有25～30%的抑郁癥患者有自殺行為,11～19%自殺身亡。WHO的全球疾病負擔合作研究指出：預計2020年抑郁癥將成為繼冠心病后的世界第二大疾病負擔源。抑郁癥所引起的自殺、社會功能損害和精神殘疾給個體、家庭和社會帶來沉重的負擔。但是,目前抑郁癥的發(fā)病和治療機制仍然是不清楚的。過去幾十年,關于抑郁癥的病因主要集中在單胺能神經(jīng)遞質系統(tǒng)(5-羥色胺和去甲腎上腺素),因此,有關抑郁癥治療的靶單位也主要針對單胺能神經(jīng)遞質系統(tǒng)。目前,人們已經(jīng)逐漸認識到單胺類神經(jīng)遞質失調(diào)學說單獨不足以解釋抑郁癥的發(fā)病及抗抑郁藥的作用機制。越來越多的證據(jù)表明,谷氨酸能神經(jīng)遞質系統(tǒng)對于抑郁癥的發(fā)生和治療起著重要作用。目前普遍認為應激刺激在抑郁癥的發(fā)病過程中起著重要作用,應激通過下丘腦-垂體-腎上腺軸釋放的皮質激素對腦的結構和功能造成損害而導致抑郁的發(fā)生,在這個過程中,谷氨酸起著重要的中介作用。有研究顯示,應激刺激誘導糖皮質激素大量釋放,作用于對應的糖皮質激素受體,隨后引起谷氨酸神經(jīng)元大量釋放谷氨酸到突觸間隙,引起突觸間隙谷氨酸瞬間急劇增高。有研究表明,突觸間隙過量的谷氨酸產(chǎn)生的神經(jīng)毒性導致神經(jīng)膠質細胞和神經(jīng)元的損害與一些神經(jīng)精神疾病(包括抑郁癥)發(fā)生是相關的。由于在突觸間隙缺乏特異性代謝酶,其過量的谷氨酸主要通過存在于星形膠質細胞上的谷氨酸轉運體進行清除的。目前研究發(fā)現(xiàn),人類細胞外谷氨酸水平被5種亞型的谷氨酸轉運體EAAT所調(diào)控：EAAT1(嚙齒類動物命名為GLAST:谷氨酸轉運體),EAAT2(嚙齒類動物命名為GLT-1：谷氨酸轉運體1),EAAT3(嚙齒類動物命名為EAAC21:興奮性氨基酸載體1),以及EAAT4和EAAT5。其中,GLAST和GLT-1廣泛表達于神經(jīng)膠質細胞膜上,而EAAC1和EAAT4主要分布在神經(jīng)細胞膜上。EAAT5則主要存在于視網(wǎng)膜的神經(jīng)細胞和神經(jīng)膠質細胞膜上。研究顯示,GLT-1在海馬和前額葉星形膠質細胞的膜表面大量表達,其參與大約90%以上的谷氨酸的攝取和轉運。GLT-1將谷氨酸轉運到星形膠質細胞中,由谷氨酰胺合成酶(GS)將谷氨酸轉化為無毒的谷氨酰胺。來自臨床病人和應激抑郁動物模型的研究顯示,星形膠質細胞谷氨酸轉運體GLT-1的表達是改變的。然而通過抑郁癥病人尸檢和抑郁動物模型的研究發(fā)現(xiàn),兩者腦內(nèi)GLT-1表達水平的變化方向不一致。因此,通過可靠的抑郁動物模型對星形膠質細胞GLT-1在抑郁癥的發(fā)病和治療中的作用還需要進一步研究。氟西汀,一種選擇性5-HT再攝取抑制劑,是臨床最常見的一線抗抑郁藥,研究發(fā)現(xiàn),氟西汀使用后可以立即升高突觸間隙的5-HT的濃度,然而其抗抑郁的臨床療效卻需要數(shù)周才能顯現(xiàn),這種不一致顯示除了單胺能神經(jīng)遞質系統(tǒng)以外可能還有其他機制涉及氟西汀的臨床抗抑郁活動�，F(xiàn)有的研究顯示谷氨酸能神經(jīng)遞質系統(tǒng)與氟西汀的抗抑郁活動相關,但是,關于星形膠質細胞谷氨酸轉運體GLT-1是否參與氟西汀的抗抑郁活動,目前國內(nèi)外尚未曾有研究報道。研究目的：研究CUS應激和氟西汀治療對實驗大鼠海馬及前額葉星形膠質細胞谷氨酸轉運體GLT-1表達的影響,擬探討星形膠質細胞谷氨酸轉運體GLT-1在抑郁癥的發(fā)病和治療中可能的作用機制。研究方法：(1)利用隨機數(shù)字表將60只SD大鼠隨機分為3組：(ⅰ)對照組：空白對照+生理鹽水；(ⅱ)CUS組：CUS+生理鹽水；(ⅲ)氟西汀組：CUS+氟西汀,每組20只,動物單獨接受應激和藥物注射,其余時間4-5只一籠喂養(yǎng)。CUS(第36天)和FLX治療(第65天)后進行糖水偏好和曠場行為實驗。行為實驗結束后立即將所有大鼠處死。每組動物10只用于免疫組織化學法檢測GLT-1的蛋白表達。另外的10只用于GLT-1的蛋白免疫印跡分析。(2)慢性不可預見性應激抑郁模型(CUS)的制備：對CUS組和氟西汀組大鼠進行連續(xù)35天,每天2次應激刺激。本實驗采用10種不同的應激刺激：鼠籠45°傾斜24 h,潮濕墊料24 h,行為限制2 h,4℃冰水游泳5 min,42℃熱水游泳5 min,禁食24 h,禁水24 h,夾尾1 min,鼠籠搖晃15 min,24 h晝夜顛倒。將大鼠分別暴露于這些應激刺激下。同樣的刺激不能出現(xiàn)在兩個連續(xù)的階段,對照組大鼠不遭受應激。(3)行為學測試：(ⅰ)糖水偏好實驗：實驗動物禁水12 h后,給予動物事先稱量好的兩瓶水,一瓶為1%蔗糖溶液,一瓶為動物日常飲用水。一小時后,計算動物的糖水偏好(糖水偏好=糖水消耗/總液體消耗×100%)。(ⅱ)曠場實驗：采用WMZ動物運動軌跡記錄分析系統(tǒng)(EthoVision 3.0;荷蘭)記錄并分析大鼠在曠場內(nèi)10 min的行為活動,主要觀測指標為總行程,平均運動速度,直立次數(shù)(垂直運動得分,兩前爪騰空或攀附墻壁)。(ⅲ)氟西汀治療：連續(xù)28天每天向大鼠腹腔注射氟西汀(10 mg/kg)或等體積的生理鹽水。(ⅳ)實驗結束后,麻醉大鼠并使用4%多聚甲醛心臟灌注,斷頭取腦,石蠟包埋切片,通過免疫組織化學法檢測實驗大鼠海馬及前額葉星形膠質細胞谷氨酸轉運體GLT-1表達的改變。(ⅴ)實驗結束后,麻醉大鼠斷頭取海馬及前額葉組織,提取總蛋白,測定總蛋白濃度,使用免疫印跡法檢測實驗大鼠海馬及前額葉星形膠質細胞谷氨酸轉運體GLT-1表達的改變。(ⅵ)應用SPSS 17.0軟件統(tǒng)計包對數(shù)據(jù)進行處理。研究結果：(1)CUS后大鼠糖水偏好,體重增長,24 h攝食量,總行程,運動速度,直立次數(shù)與對照組比較均有顯著下降(P0.01),28天氟西汀治療后,大鼠的各項行為學指標均顯著增加,與對照組比較無統(tǒng)計差異,與CUS組比較差異顯著(P0.01)。(2)免疫組織化學分析顯示,對照組大鼠海馬CAl, CA3和DG區(qū)及前額葉的GLT-1表達增加,CUS組大鼠的GLT-1表達下降。而氟西汀組大鼠的GLT-1表達增加。即經(jīng)過氟西汀治療后大鼠的海馬及前額葉GLT-1表達明顯多于應激組大鼠,而與對照組相似。通過總光密度(IOD)對GLT-1表達水平進行量化分析,結果發(fā)現(xiàn)三組大鼠海馬CAl, CA3和DG區(qū)及前額葉GLT-1的表達有著顯著性差異(P0.01)。CUS組大鼠海馬及前額葉GLT-1的表達明顯減少,CA1區(qū)(與對照組對比：p0.01,與氟西汀組比較：p0.01),CA3區(qū)(與對照組對比：p0.01,與氟西汀組比較：p0.01),DG區(qū)(與對照組對比：p0.01,與氟西汀組比較：p0.01),前額葉(與對照組對比：p0.01,與氟西汀組比較：p0.01)。(3)免疫印跡分析顯示,對照組,CUS組和氟西汀組大鼠海馬及前額葉GLT-1的表達有顯著差異(p0.01)。CUS組大鼠海馬及前額葉GLT-1的表達明顯減少(與對照組對比：p0.01,與氟西汀組比較：p0.01)。而氟西汀組大鼠海馬及前額葉GLT-1的表達與對照組相比無顯著差異。結論：CUS應激后,實驗大鼠的行為及其海馬和前額葉星形膠質細胞谷氨酸轉運體GLT-1表達明顯改變,而氟西汀的治療可以逆轉CUS大鼠的行為改變,同時上調(diào)海馬及前額葉星形膠質細胞谷氨酸轉運體GLT-1的表達。本研究證明了GLT-1可能參與了氟西汀的抗抑郁活動。進一步支持了GLT-1是一個與抑郁癥發(fā)病和治療有關的非常有前景的分子,可能成為未來一個新的治療抑郁癥的藥理學靶點。
【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R749.4

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1 陳建新;慢性應激和氟西汀處理后對大鼠海馬及前額葉星形膠質細胞谷氨酸轉運體GLT-1表達的影響[D];武漢大學;2015年

2 胡玉燕;頭孢曲松鈉通過上調(diào)脊髓GLT-1表達和功能發(fā)揮抗大鼠慢性神經(jīng)病理性痛的作用[D];河北醫(yī)科大學;2009年

3 崔鑫;舒巴坦通過上調(diào)GLT-1的表達發(fā)揮抗大鼠缺血性腦損傷作用[D];河北醫(yī)科大學;2013年

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1 周治清;黃芩苷調(diào)控GLT-1對新生鼠缺氧缺血性腦損傷的保護作用研究[D];南昌大學醫(yī)學院;2015年

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本文編號：1262185