【摘要】：【研究背景與目的】抑郁癥是一種常見的心理精神疾病,與慢性應(yīng)激誘導(dǎo)的腦內(nèi)海馬突觸可塑性紊亂密切相關(guān)。硫化氫(Hydrogen sulfide,H_2S)作為一種新穎的神經(jīng)調(diào)質(zhì),對突觸可塑性具有重要的調(diào)節(jié)作用。本課題組已證實(shí)H_2S可拮抗慢性應(yīng)激性抑郁,但具體機(jī)制仍未明確。有氧條件下的糖酵解稱為Warburg效應(yīng),可促進(jìn)突觸可塑性的形成。因此,我們將從海馬Warburg效應(yīng)-突觸可塑性的新視角深入探討H_2S的抗抑郁作用機(jī)制�！痉椒ā�1.采用慢性不可預(yù)測溫和應(yīng)激(Chronic unpredictable mild stress,CUMS)建立大鼠慢性應(yīng)激性抑郁模型;2.抑郁樣行為學(xué)糖水偏好、高架十字迷宮及懸尾試驗(yàn)用于評價(jià)大鼠的抑郁程度;3.蛋白免疫印跡法(Western blotting)和免疫組織化學(xué)技術(shù)(Immunohistochemistry,IHC)檢測海馬突觸可塑性相關(guān)蛋白:突觸后致密蛋白-95(Postsynaptic density protein-95,PSD95)和突觸蛋白-1(Synapsin-1,Syn-1)的表達(dá);4.透射電鏡檢測海馬突觸密度和超微結(jié)構(gòu);5.Western blotting檢測大鼠海馬組織Warburg效應(yīng)相關(guān)蛋白己糖激酶2(Hexokinase 2,HK2)、M2型丙酮酸激酶(Pyruvate kinase M2,PKM2)、乳酸脫氫酶A(Lactate dehydrogenase A,LDHA)、丙酮酸脫氫酶激酶1(Pyruvate dehydrogenase kinase 1,PDK1)以及丙酮酸脫氫酶(Pyruvate dehydrogenase,PDH)的表達(dá);6.乳酸試劑盒(Lactate Assay Kit)檢測海馬乳酸含量�！窘Y(jié)果】1.H_2S對CUMS大鼠海馬突觸可塑性紊亂的改善作用CUMS明顯降低大鼠的海馬突觸可塑性相關(guān)蛋白PSD95和Syn-1的表達(dá)水平,以及降低海馬CA1和CA3區(qū)的突觸密度、突觸活動(dòng)區(qū)長度、突觸后致密物厚度,增加突觸間隙寬度,表明慢性應(yīng)激性抑郁可誘導(dǎo)海馬突觸可塑性障礙;H_2S供體硫氫化鈉(Sodium hydrosulfide,NaHS,30,100μmol/kg,i.p.)明顯增加CUMS大鼠PSD95和Syn-1蛋白表達(dá)水平以及海馬突觸密度、突觸活動(dòng)區(qū)長度、突觸后致密物厚度,縮短突觸間隙寬度,表明H_2S可改善CUMS誘導(dǎo)的海馬突觸可塑性紊亂。2.H_2S對CUMS大鼠海馬Warburg效應(yīng)的促進(jìn)作用CUMS明顯下調(diào)大鼠的海馬Warburg效應(yīng)相關(guān)蛋白HK2、PKM2、PDK1、LDHA的表達(dá)水平明顯降低,上調(diào)PDH蛋白表達(dá),而且降低CUMS大鼠海馬乳酸含量,表明在CUMS大鼠中海馬Warburg效應(yīng)明顯受阻;NaHS(30,100μmol/kg,i.p.)明顯上調(diào)CUMS大鼠HK2、PKM2、PDK1、LDHA蛋白表達(dá),下調(diào)PDH蛋白表達(dá)以及增加CUMS大鼠海馬乳酸含量,表明H_2S具有促進(jìn)CUMS大鼠海馬Warburg效應(yīng)的作用。3.Warburg效應(yīng)抑制劑2DG可取消H_2S對CUMS大鼠海馬Warburg效應(yīng)的促進(jìn)作用Warburg效應(yīng)抑制劑2-脫氧葡萄糖(2-dexyglucose,2DG,100mg/kg,i.p.)明顯逆轉(zhuǎn)NaHS(100μmol/kg,i.p.)對CUMS大鼠海馬HK2、PKM2、PDK1、LDHA蛋白表達(dá)的上調(diào)作用、對CUMS大鼠海馬PDH蛋白表達(dá)的下調(diào)作用、對CUMS大鼠海馬乳酸含量的增加作用,表明2DG可取消H_2S對CUMS大鼠海馬Warburg效應(yīng)的促進(jìn)作用。4.2DG阻斷H_2S對CUMS大鼠海馬突觸可塑性的改善作用2DG(100 mg/kg,i.p.)逆轉(zhuǎn)NaHS(100μmol/kg,i.p.)對CUMS大鼠海馬PSD95和Syn-1蛋白表達(dá)的上調(diào)作用、對CUMS大鼠海馬CA1和CA3區(qū)的突觸密度、突觸活動(dòng)區(qū)長度和突觸后致密物厚度的增加作用,以及對CUMS大鼠海馬突觸間隙寬度的降低作用,表明取消H_2S對CUMS大鼠海馬Warburg效應(yīng)的促進(jìn)作用可逆轉(zhuǎn)H_2S對CUMS大鼠海馬突觸可塑性的改善作用。5.2DG逆轉(zhuǎn)H_2S對CUMS大鼠抑郁樣行為的拮抗作用在糖水偏好試驗(yàn)中,2DG(100 mg/kg,i.p.)明顯逆轉(zhuǎn)NaHS(100μmol/kg,i.p.)對CUMS大鼠糖水偏好率的增加作用;在高架十字迷宮試驗(yàn)中,2DG(100 mg/kg,i.p.)明顯逆轉(zhuǎn)NaHS(100μmol/kg,i.p.)對CUMS大鼠進(jìn)入開壁次數(shù)百分比和停留時(shí)間的增加作用,但不影響各組大鼠進(jìn)入開閉壁的總次數(shù);在懸尾試驗(yàn)中,2DG(100 mg/kg,i.p.)明顯抑制NaHS(100μmol/kg,i.p.)對CUMS大鼠不動(dòng)時(shí)間的減少,表明2DG(100 mg/kg,i.p.)可逆轉(zhuǎn)NaHS(100μmol/kg,i.p.)對CUMS大鼠抑郁樣行為的拮抗作用。上述結(jié)果表明取消H_2S對CUMS大鼠海馬Warburg效應(yīng)的促進(jìn)作用可逆轉(zhuǎn)H_2S對CUMS大鼠抑郁樣行為的拮抗作用�！窘Y(jié)論】海馬Warburg效應(yīng)通過改善海馬突觸可塑性介導(dǎo)H_2S的抗抑郁作用。
【圖文】：

μmol/kg×14 d, i.p.) 組、CUMS + NaHS (100 μmol/kg×14 d, i.p.) 組、CUMS +NaHS (100 μmol/kg×14 d, i.p.) + 2DG (Warburg 效應(yīng)抑制劑, 100 mg/kg×14 d, i.p.)組、單用 NaHS 組 (100 μmol/kg×14 d, i.p.) 單用和 2DG (100 mg/kg×14 d, i.p.) 組。除對照組、單用 NaHS 和單用 2DG 組，其他組 SD 大鼠均建立大鼠 CUMS (4 w)抑郁癥模型，即每天給予大鼠 2 種不同的溫和刺激，如白噪音 12 h、傾斜鼠籠45° (12 h)、照明 24 h、晝夜顛倒、禁食 24 h、禁水 24 h、夾尾 (用夾子夾住大鼠尾巴 2 cm 處，1 min)、束縛 (放入跟大鼠體型規(guī)格大致一樣的空桶內(nèi)，2 h)、閃光燈 6 h、空籠 (移除墊料, 6 h)、打濕墊料 (倒水入大鼠籠內(nèi)浸濕墊料，12 h)、冷水浴 (將大鼠放入 4 C 冰水中，游泳 6 min)。每天隨機(jī)抽取 2 種不同刺激，，為了保證不可預(yù)測性則任意 1 種刺激不能持續(xù)出現(xiàn)。在 CUMS (2 w) 后，給以NaHS (30 或 100 μmol/kg, i.p.) 治療 2 w 或合用 2DG (100 mg/kg, i.p.) 干預(yù) 2 w。應(yīng)激 4 w 后，采用糖水偏好實(shí)驗(yàn)、高架十字迷宮以及懸尾行為學(xué)評價(jià)大鼠的抑郁行為。

圖 3.1. H2S 對 CUMS 大鼠海馬突觸可塑性的影響Fig 3.1. Effect of H2S on the dysfunction of synaptic plasticity in the hippocampus ofCUMS-exposed rat. Rats were exposed to CUMS for 2 w and then co-treated with NaHS (30,100 μmol/kg, i.p.) and CUMS for 2 w. The expressions of PSD95 (A, C) and Syn-1 (B, D) in thehippocampus were detected using western blotting and immunohistochemistry (10 ×). The blackarrow represents the positive cells (C, D). The density of synapses (E), the length of synapticactive zone (F), the thickness of PSD (G) and the width of synaptic gap (H) in the hippocampus(CA1 and CA3) were detected by transmission electron microscope (TEM, 20000 ×). The yellowarrow represents the synapse (E). The red lines (F), blue (G) and green arrows (H) represents thelength of synaptic active zone, the PSD thicness and the synaptic gap width, respectively. Valuesare expressed as mean ± SEM (n = 3/group).**P < 0.01,***P < 0.001, vs control group;#P < 0.01,##P < 0.01,###P < 0.001, vs CUMS group.
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R749.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 阮杭澤;郭霞;祁羨杰;沈萬華;;組蛋白去乙酰化酶在突觸可塑性及神經(jīng)退行性疾病中的作用[J];生命科學(xué);2015年04期

2 張君嗣;楊卓;;阿爾茨海默病Aβ大鼠模型頸上交感神經(jīng)節(jié)神經(jīng)傳導(dǎo)和突觸可塑性的損傷[J];天津醫(yī)藥;2011年07期

3 馬歲歲;秦俠;陳若陵;胡志;;負(fù)性生活事件與老年抑郁癥發(fā)病率的關(guān)系[J];中國心理衛(wèi)生雜志;2006年03期

本文編號：2676173