【摘要】：目的:慢性應激與缺乏獎勵可能是導致抑郁癥的主要因素,然而大多數個體經歷慢性應激后并沒有遭受重度抑郁癥的困擾,即對慢性應激有抵抗性。應激引起的抑郁和抑郁抵抗機制在腦獎賞回路伏隔核中還不清楚,本課題是探究抑郁樣小鼠和抑郁抵抗樣小鼠在特定腦區(qū)伏隔核中mRNA和miRNA表達譜的變化,構建mRNA和miRNA之間的調控網絡圖,通過調控網絡圖去分析神經元細胞結構和功能病理變化背后的表觀遺傳機制。方法:首先,小鼠經慢性不可預知的溫和應激(Chronic unpredicted mild stress,CUMS)誘導產生抑郁樣和抑郁抵抗樣小鼠。根據蔗糖偏好(SPT)、Y型迷宮(Y-maze)、強迫游泳(FST)行為學方法判定。第二,對挑選出的抑郁樣和抑郁抵抗樣小鼠以及對照組小鼠進行伏隔核雙側伏隔核取材和中RNA提純。第三,通過高通量測序技術檢測了抑郁樣小鼠和對照組小鼠以及抑郁抵抗樣小鼠和對照組小鼠伏隔核中mRNA和miRNA表達譜的變化。第四,運用生物信息學對m RNA以及miRNA表達譜進行分析,采用Noiseq軟件包分析用于篩選對照組與抑郁樣小鼠和對照組與抑郁抵抗樣小鼠組中差異表達的基因(Different expression gene,DEG),我們篩選的DEG的標準是大于1.5倍的變化的mRNA和miRNA組中的差異表達基因。第五,運用KEGG pathway數據庫進行聚類分析,通過KEGG pathway數據庫分析差異表達基因中富集的代謝途徑或信號傳導途徑。第六,通過三個靶基因預測數據庫(Targetscan、RNA22和miRDB)進行差異表達的miRNA的靶基因預測,構建與差異表達的m RNA之間的網絡調控圖。最后運用qRT-PCR實驗、雙熒光素酶報告來驗證二代測序的結果。結果:5-羥色胺能、多巴胺能突觸、MAPK信號通路、鈣離子信號通路以及嗎啡成癮等信號通路的降低,cAMP信號通路、氨基酸代謝、PI3K-Akt信號通路的上調與抑郁樣小鼠的病理狀態(tài)有關。而突觸小泡周期和尼古丁成癮以及谷氨酸能突觸、蛋白質的消化與吸收等信號通路的下調,細胞因子-細胞因子受體信號轉導、鈣離子信號通路以及絡氨酸基的代謝等信號通路之間的上調與抑郁抵抗樣小鼠行為有關。小RNA高通量測序分析表明,有些差異表達的miRNA只存在在抑郁抵抗樣小鼠組中,如miR142a-3p、miR-98-3p、miR-935、miR873-5p等,還有一些miRNA在抑郁樣和抑郁抵抗樣小鼠的表達是相反的結果,如let-7c-2-3p、miR-199a-3p、miR-199b-3p、miR-202-5p、miR-224-5p、miR-3074-5p、miR-3105-5p、miR-34b-3p、miR-34b-5p、miR-669c-5p、miR-7019-3p、miR-466c-3p和miR-551b-3p,它們在抑郁樣行為小鼠組的表達量是下降的,而在抑郁抵抗樣小鼠組的表達量上升。結論:伏隔核中5-羥色胺能、多巴胺能突觸、PI3K-Akt/MAPK信號通路的損害可能導致了抑郁樣行為,這些信號通路的上調則與抑郁抵抗樣有關;而miRNA分析表明mi RNA在抑郁樣小鼠和抑郁抵抗樣小鼠體內的表達量的不同可能是導致這兩種行為不同的重要基因;最后通過聯合分析mRNA和miRNA并使用不同實驗方法獲得的一致結果,從而驗證了我們的發(fā)現和結論。
【圖文】：

M 臂中停留時間與總臂停留時間的比率明顯降低，抑郁抵抗樣小鼠（n=12）則沒有明顯變化；圖1C 表示強迫游泳不動時間，與對照組相比（n=5），抑郁樣行為組小鼠（n=5）強迫游泳后 5min 不動的時間明顯增加，而抑郁抵抗樣行為組小鼠（n=5）沒有明顯變化。以上數據表明，我們成功誘導小鼠呈現抑郁樣行為和抑郁抵抗樣行為。通過高通量測序我們已經分析了在伏隔核中 CUMS-Depression 和對照組以及 CUMS-Resilience和對照組中 mRNA 和 miRNA 的表達水平。圖 1 慢性不可預知溫和應激誘導小鼠表現出抑郁樣、抑郁抵抗樣行為注：A）圖顯示了 SPT 值（%）在抑郁樣（藍色圖注），抑郁抵抗樣（紅色圖注）和對照組小鼠（白色圖注）中 CUMS 誘導前后 SPT 值的變化；B）圖表示在 M 臂停留的時間在 Y-maze 測試中，其中抑郁樣（藍色圖注），抑郁抵抗樣（紅色圖注）和對照組小鼠（白色圖注）中 CUMS誘導前后 M 臂的比值變化。C）圖表示強迫游泳后 5 min 不動的時間，抑郁樣（藍色圖注），抑郁抵抗樣（紅色圖注）和對照組小鼠（白色圖注）變化。***表示 p＜0.001

19圖 2 對照組、抑郁樣和抑郁抵抗樣小鼠小RNA文庫中所測RNA得長度分布所有高于 18 個核苷酸的高質量干凈讀數都被映射到小鼠基因組。根據它們的生物發(fā)生和注釋將基因組匹配的讀段分成不同類別的小 RNA 如圖 3。每個文庫中最豐富的 RNA 類別是 miRNA。高質量的 mRNA 和 miRNA 測序數據被用于進一步分析
【學位授予單位】：青島大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R749.4

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 曹美群;陳德珩;張春虎;吳正治;;抑郁模型大鼠海馬內特異性microRNAs的篩選以及柴胡疏肝散的干預作用[J];中國中藥雜志;2013年10期

相關碩士學位論文 前1條

1 朱秀芝;miRNA-134調控神經結構可塑性參與抑郁癥發(fā)病的機制研究[D];山東大學;2017年

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本文編號：2603223