運(yùn)動和二甲雙胍對慢性應(yīng)激小鼠SIRT1及突觸可塑性的影響
發(fā)布時間:2018-03-31 19:13
本文選題:沉默信息調(diào)節(jié)因子2相關(guān)酶1 切入點:慢性不可預(yù)見性溫和應(yīng)激 出處:《華東師范大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:背景:據(jù)世界衛(wèi)生組織報道,至2016年全球范圍內(nèi)各年齡段共有3.5億人飽受抑郁癥的折磨,從2005年至2015年間抑郁患者數(shù)量增加了 18.4%。據(jù)估計到2020年,抑郁癥將成為人類第二大健康負(fù)擔(dān)。研究發(fā)現(xiàn),目前臨床常用的抗抑郁藥物會增加患糖尿病的風(fēng)險;因此,急需研發(fā)針對代謝性疾病的抗抑郁藥物或其它有效的干預(yù)和治療手段。2015年,Nature報道了 Flint研究小組通過對重度抑郁癥患者的基因序列分析發(fā)現(xiàn)的兩個抑郁癥相關(guān)突變部位,其中一個位于SIRT1基因附近,從而首次發(fā)現(xiàn)抑郁癥相關(guān)基因。這一重大發(fā)現(xiàn),為將SIRT1作為抗抑郁藥物靶點的相關(guān)研究提供了重要依據(jù)。規(guī)律運(yùn)動可以顯著改善抑郁行為,然而其內(nèi)在機(jī)制尚不明確。那么運(yùn)動是否通過調(diào)節(jié)SIRT1表達(dá)影響突觸可塑性進(jìn)而調(diào)節(jié)抑郁行為,這值得深入研究。而二甲雙胍作為治療糖尿病的一線藥物,新近研究發(fā)現(xiàn)其在癌癥、認(rèn)知記憶和抗衰老等方面發(fā)揮著廣泛的生理學(xué)效應(yīng),但其在抑郁中扮演著何種角色尚不明確。目的:本研究旨在探究慢性不可預(yù)見性溫和應(yīng)激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)小鼠模型中SIRT1及突觸可塑性相關(guān)蛋白在海馬和前額皮質(zhì)中的表達(dá)變化,并進(jìn)一步探究SIRT1在運(yùn)動和二甲雙胍調(diào)節(jié)抑郁行為中的作用及其分子機(jī)制。方法:C57BL/6健康雄性小鼠50只,5周齡,體重為18-20g,隨機(jī)分為五組,包括:Con組,即普通對照組;CUMS組:實驗小鼠接受七周慢性不可預(yù)見性溫和應(yīng)激;CUMS+Swim組:從實施CUMS的第四周起進(jìn)行游泳運(yùn)動干預(yù);CUMS+Saline組:從實施CUMS的第四周起腹腔注射生理鹽水;CUMS+Met組:從實施CUMS的第四周起腹腔注射二甲雙胍(Metformin,Met),200mg/kg/day。實驗干預(yù)結(jié)束后,所有組小鼠均接受行為學(xué)檢測。行為學(xué)實驗結(jié)束24h后斷頭處死,取海馬、前額皮質(zhì)組織。采用Real-time PCR技術(shù)檢測小鼠海馬和前額皮質(zhì)中SIRT1、miRNA-124、miRNA-134、miRNA-138的基因表達(dá)水平,采用Western blot技術(shù)檢測海馬和前額皮質(zhì)中SIRT1、CREB、BDNF、突觸素(Synaptophysin,SYN)、GAP-43 的蛋白表達(dá)水平。結(jié)果:(1)與Con組相比,CUMS組小鼠體重非常顯著性降低(P0.01),糖水偏好顯著減少(P0.05),強(qiáng)迫游泳和懸尾實驗中不動時間顯著增加(P0.05),曠場實驗中探洞次數(shù)和站立次數(shù)非常顯著性下降(P0.01)、中央活動路程無顯著性變化。與CUMS組相比,CUMS+Swim組小鼠體重在第0~4周均無顯著性差異,在第5~7周均非常顯著下降(P0.01);糖水偏好無顯著性差異;強(qiáng)迫游泳和懸尾實驗中不動時間顯著下降(P0.05);曠場實驗中探洞次數(shù)和中央活動路程均有非常顯著性增加(P0.01),站立次數(shù)也顯著增加(P0.05)。與CUMS+Saline組相比,CUMS+Met組小鼠體重、糖水偏好、懸尾實驗中不動時間、曠場實驗中站立次數(shù)和中央活動路程均無顯著性差異,強(qiáng)迫游泳實驗中不動時間顯著下降(P0.05),曠場實驗中探洞次數(shù)顯著增加(P0.05)。(2)與Con組相比,CUMS組海馬、前額皮質(zhì)SIRT1 mRNA表達(dá)均顯著降低(P0.05),而SIRT1蛋白表達(dá)無明顯變化。與CUMS組相比,CUMS+Swim組海馬、前額皮質(zhì)SIRT1 mRNA表達(dá)顯著升高(P0.05),CUMS+Swim組海馬SIRT1蛋白的表達(dá)顯著升高(P0.05),前額皮質(zhì)中未見蛋白表達(dá)的顯著差異。與CUMS+Saline組相比,CUMS+Met組前額皮質(zhì)SIRT1 mRNA表達(dá)顯著升高(P0.05),海馬SIRT1 mRNA表達(dá)無顯著差異,CUMS+Met組海馬SIRT1蛋白表達(dá)極顯著性增加(P0.001),前額皮質(zhì)SIRT1蛋白表達(dá)顯著性增加(P0.05)。(3)與 Con 組相比,CUMS 組海馬 miRNA-134 和 miRNA-138 mRNA 表達(dá)、CREB 和BDNF蛋白表達(dá)顯著降低(P0.05),miRNA-124mRNA表達(dá)未見顯著變化;前額皮質(zhì)中 miRNA-124、miRNA-134、miRNA-138 mRNA 表達(dá)以及 CREB 和 BDNF 蛋白表達(dá)均無顯著差異。與CUMS組相比,CUMS+Swim組小鼠海馬miRNA-124 mRNA表達(dá)顯著升高(P0.05),miRNA-134 和 miRNA-138 mRNA 表達(dá)極顯著性升高(P0.01);前額皮質(zhì) miRNA-124 和 miRNA-134 mRNA 表達(dá)顯著降低(P0.05),miRNA-138 mRNA 表達(dá)無顯著變化。與CUMS組相比,CUMS+Swim組小鼠海馬BDNF蛋白表達(dá)顯著增加(P0.05),CREB蛋白表達(dá)有所上升,但未見顯著差異;前額皮質(zhì)中CREB和BDNF蛋白表達(dá)均無顯著性差異。與CUMS+Saline組相比,CUMS+Met組海馬和前額皮質(zhì)中miRNA-124、miRNA-134 和 miRNA-138 mRNA 表達(dá)以及 CREB 和 BDNF 蛋白表達(dá)均無顯著差異。(4)與Con組相比,CUMS組海馬synaptophysin和GAP-43蛋白表達(dá)顯著降低(P0.05),前額皮質(zhì)未見顯著變化;與CUMS組相比,CUMS+Swim組海馬synaptophysin和GAP-43蛋白表達(dá)顯著升高(P0.05),前額皮質(zhì)未見顯著變化;與CUMS+Saline組相比,CUMS+Met組小鼠海馬synaptophysin和GAP-43蛋白表達(dá)顯著升高(P0.05),前額皮質(zhì)未見顯著變化。(5)相關(guān)分析顯示,小鼠強(qiáng)迫游泳實驗的不動時間與海馬SIRT1基因表達(dá)呈負(fù)相關(guān);懸尾實驗的不動時間與海馬SIRT1基因表達(dá)呈負(fù)相關(guān);曠場實驗站立次數(shù)與海馬SIRT1基因表達(dá)呈正相關(guān)。海馬SIRT1與synaptophysin蛋白表達(dá)呈正相關(guān);海馬SIRT1與GAP-43蛋白表達(dá)呈正相關(guān)。結(jié)論:(1)游泳運(yùn)動和二甲雙胍處理均能改善慢性不可預(yù)見性溫和應(yīng)激小鼠的抑郁行為。(2)慢性應(yīng)激誘導(dǎo)小鼠抑郁行為與海馬SIRT1表達(dá)下降有關(guān),而游泳運(yùn)動和二甲雙胍處理均能上調(diào)慢性應(yīng)激小鼠海馬SIRT1水平進(jìn)而改善抑郁行為。(3)慢性應(yīng)激損害小鼠海馬突觸可塑性,可能涉及海馬miRNAs表達(dá)紊亂;游泳運(yùn)動積極改善應(yīng)激小鼠海馬突觸可塑性并調(diào)節(jié)miRNAs表達(dá)紊亂,而二甲雙胍處理改善應(yīng)激小鼠海馬突觸可塑性可能并不通過調(diào)節(jié)miRNAs表達(dá)紊亂。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:R749.4
【參考文獻(xiàn)】
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1 楊麗;徐利滿;朱曉丹;劉紅s,
本文編號:1692069
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