睡眠剝奪快速抗抑郁機(jī)制中腺苷及其受體對(duì)PKA和CaMKIV的影響
發(fā)布時(shí)間:2020-11-11 21:53
背景和目的 抑郁癥是一種嚴(yán)重危害人類(lèi)身心健康的全球性精神疾病,因而探索一種快速有效的抗抑郁治療手段具有重要的價(jià)值。睡眠剝奪可以發(fā)揮快速的抗抑郁療效,但其神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制至今不明確。在睡眠剝奪過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)細(xì)胞外腺苷水平明顯升高且腺苷受體也發(fā)生一系列相應(yīng)的改變。腺苷是體內(nèi)一種重要的神經(jīng)調(diào)質(zhì),可以調(diào)節(jié)不同神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,同時(shí)作為一種睡眠因子也參與睡眠的調(diào)節(jié)。可見(jiàn)腺苷系統(tǒng)在睡眠剝奪的抗抑郁機(jī)制和抑郁癥的發(fā)病機(jī)理上存在密切的聯(lián)系。諸多研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的異常是抑郁癥發(fā)病的一項(xiàng)重要因素,而PKA(蛋白激酶A)和CaMKIV(鈣調(diào)蛋白激酶IV)分別是細(xì)胞內(nèi)兩條不同轉(zhuǎn)導(dǎo)通路上的關(guān)鍵激酶。因此本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)慢性應(yīng)激抑郁模型大鼠進(jìn)行72小時(shí)快眼動(dòng)睡眠剝奪并結(jié)合使用腺苷A1、A2A受體拮抗劑,觀察大鼠海馬和前額葉皮質(zhì)腦區(qū)PKA、CaMKIV表達(dá)水平的變化,以探討腺苷及其受體在睡眠剝奪過(guò)程中發(fā)揮作用的途徑。 材料和方法 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為成年、雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠56只,體重約220-260g。隨機(jī)分為正常對(duì)照組(n=8)、應(yīng)激模型組(n=48)。應(yīng)激模型組采用21天慢性輕度不可預(yù)見(jiàn)性應(yīng)激(chronic mild unpredicted stress CMUS)和單籠孤養(yǎng)兩種模式建立抑郁模型。采用隨機(jī)對(duì)照法將造模后應(yīng)激模型組大鼠分為6組分別為:抑郁模型組(n=8,以下稱(chēng)抑郁模型組)、抑郁模型+72h REMSD組(n=8,以下稱(chēng)快眼動(dòng)睡眠剝奪組)、抑郁模型+水環(huán)境對(duì)照組(n=8,以下稱(chēng)水環(huán)境對(duì)照組)、抑郁模型+72h REMSD+腺苷A1受體拮抗劑組(n=8,以下稱(chēng)腺苷A1受體拮抗劑組)、抑郁模型+72h REMSD+腺苷A2a受體拮抗劑組(n=8,以下稱(chēng)腺苷A2a受體拮抗劑組、抑郁模型+72 h REMSD+生理鹽水對(duì)照組(n=8,以下稱(chēng)生理鹽水對(duì)照組)。利用小平臺(tái)水環(huán)境法對(duì)抑郁模型大鼠進(jìn)行快眼動(dòng)睡眠剝奪,并用大平臺(tái)水環(huán)境進(jìn)行對(duì)照,排除水環(huán)境的影響。在72h REMSD過(guò)程中的0h、24h、48h、72h分別對(duì)腺苷A1和A2a受體拮抗劑組大鼠腹腔注射腺苷A1、A2a受體拮抗劑,并對(duì)生理鹽水組大鼠腹腔注射生理鹽水進(jìn)行照,排除腹腔注射的影響。在實(shí)驗(yàn)中利用曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)和蔗糖水消耗實(shí)驗(yàn)觀察大鼠抑郁行為的變化,用免疫組化的方法檢測(cè)各組大鼠海馬、前額葉皮質(zhì)腦區(qū)PKA和CaMKIV表達(dá)水平的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以Excel2007和SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析處理。結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差((x|-)±s)表示,采用單因素方差分析(ANOVA)和t檢驗(yàn)(t-test)進(jìn)行組間均數(shù)比較,P0.05為差異顯著。 結(jié)果 1.蔗糖水消耗實(shí)驗(yàn):21天CMUS后,應(yīng)激模型組大鼠的蔗糖水消耗量、蔗糖水消耗百分比顯著低于正常對(duì)照組(P0.01)。 2.強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn):21天CMUS后,應(yīng)激模型組大鼠的不動(dòng)時(shí)間顯著長(zhǎng)于正常對(duì)照組(P0.05)。 3.曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn):21天CMUS后,應(yīng)激模型組大鼠與正常對(duì)照組相比,總路程、中央路程、周邊路程明顯減少(P0.01);72h REMSD后,睡眠剝奪組大鼠與水環(huán)境對(duì)照組相比較,總路程、中央路程顯著、周邊路程明顯增加(P0.05);腺苷A1受體拮抗劑組大鼠72h REMSD前后總路程、周邊路程明顯增加(P0.01),與生理鹽水對(duì)照組相比,總路程、中央路程、周邊路程顯著增加(P0.01);腺苷A2A受體拮抗劑組大鼠前后比較,總路程和周邊路程顯著增加(P0.01) ,與生理鹽水對(duì)照組相比,總路程、中央路程、周邊路程有顯著增加(P0.01)。 4. PKA和CaMKIV表達(dá)水平的變化: 1)21天CMUS后,抑郁模型組大鼠海馬CA3區(qū)PKA水平與正常對(duì)照組相比明顯降低(P0.01),72h REMSD使抑郁模型大鼠海馬CA3區(qū)PKA水平相比抑郁組顯著升高(P0.01),水環(huán)境對(duì)照組大鼠海馬CA3區(qū)PKA水平相比抑郁模型組大鼠無(wú)明顯變化(P0.05);腺苷A1受體拮抗劑組大鼠海馬CA3區(qū)PKA水平與抑郁模型組相比明顯升高(P0.05),腺苷A2A受體拮抗劑組大鼠海馬CA3區(qū)PKA水平與抑郁模型組相比沒(méi)有明顯差異(P0.05)。腺苷A1受體拮抗劑組大鼠海馬CA3區(qū)PKA水平與生理鹽水對(duì)照組相比明顯升高(P0.01),腺苷A2A受體拮抗劑組大鼠海馬CA3區(qū)PKA水平與生理鹽水對(duì)照組相比沒(méi)有明顯差異(P0.05)。21天CMUS后,各組間大鼠海馬CA1區(qū)PKA水平?jīng)]有明顯差異(P0.05)。 2)21天CMUS后,抑郁模型組大鼠海馬CA3區(qū)CaMKIV水平與正常對(duì)照組相比明顯降低(P0.01),72h REMSD組比抑郁模型組大鼠海馬CA3區(qū)CaMKIV水平明顯升高(P0.05),水環(huán)境對(duì)照組大鼠海馬CA3區(qū)CaMKIV水平相比抑郁模型組大鼠無(wú)明顯影響(P0.05)。腺苷A1受體拮抗劑組大鼠海馬CA3區(qū)CaMKIV水平與抑郁模型組相比明顯升高(P0.05),腺苷A2A受體拮抗劑組大鼠海馬CA3區(qū)CaMKIV水平與抑郁模型組相比沒(méi)有明顯差異(P0.05)。腺苷A1受體拮抗劑組大鼠海馬CA3區(qū)CaMKIV水平與生理鹽水對(duì)照組相比明顯升高(P0.01),A2A受體拮抗劑組大鼠海馬CA3區(qū)CaMKIV水平與生理鹽水對(duì)照組相比沒(méi)有明顯差異(P0.05)。21天CMUS后,各組間大鼠海馬CA1區(qū)CaMKIV沒(méi)有明顯差異(P0.05)。 3)21天CMUS后,抑郁模型組大鼠前額葉皮質(zhì)PKA水平與正常對(duì)照組相比明顯降低(P0.01),72h REMSD使抑郁模型大鼠前額葉皮質(zhì)PKA水平顯著升高(P0.01)。腺苷A1、A2A受體拮抗劑組大鼠前額葉皮質(zhì)PKA水平與抑郁模型組相比均明顯升高(P0.01),腺苷A2A受體拮抗劑組大鼠前額葉皮質(zhì)PKA水平與生理鹽水對(duì)照組相比有明顯差異(P0.01)。21天CMUS后,各組間大鼠前額葉皮質(zhì)CaMKIV水平?jīng)]有明顯差異(P0.05)。 結(jié)論 1. 21天CMUS可使大鼠產(chǎn)生抑郁樣表現(xiàn),72h REMSD可快速逆轉(zhuǎn)這種改變。在72 h REMSD過(guò)程中對(duì)大鼠注射腺苷A1、A2A受體拮抗劑均可以改善大鼠的抑郁樣表現(xiàn)。 2. 21天CMUS可以使大鼠海馬CA3區(qū)、前額葉皮質(zhì)PKA的表達(dá)水平下降,同時(shí)海馬CA3區(qū)CaMKIV的表達(dá)水平降低,而72h REMSD后可使其升高?梢(jiàn)慢性應(yīng)激可導(dǎo)致大鼠PKA和CaMKIV的水平降低導(dǎo)致抑郁樣表現(xiàn),而72h REMSD在行為上表現(xiàn)出的逆轉(zhuǎn)作用可能與PKA和CaMKIV表達(dá)水平的升高有關(guān)。 3.腺苷A1受體被拮抗時(shí)經(jīng)72h REMSD可表現(xiàn)出海馬CA3區(qū)、前額葉皮質(zhì)PKA和海馬CA3區(qū)CaMKIV表達(dá)的上升,而腺苷A2A受體被拮抗時(shí)未表現(xiàn)出相應(yīng)的改變,提示腺苷A2A受體可能通過(guò)改變細(xì)胞內(nèi)PKA和CaMKIV的水平進(jìn)而調(diào)節(jié)相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)參與REMSD的抗抑郁作用。
【學(xué)位單位】:汕頭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2011
【中圖分類(lèi)】:R749.4
【部分圖文】:
18圖3-1 應(yīng)激前后大鼠自發(fā)活動(dòng)比較(x_±s)Fig 3-1 The spontaneous movements of rats alteration pre and after the CMUS(x_±s)3.2 睡眠剝奪對(duì)抑郁模型大鼠自發(fā)活動(dòng)的影響21天CMUS后,在72 h REMSD前,睡眠剝奪組大鼠與水環(huán)境對(duì)照組相比,總路程、中央路程、周邊路程均無(wú)顯著性差異(P>0.05,獨(dú)立樣本t檢驗(yàn))。72h REMSD后,睡眠剝奪組大鼠與水環(huán)境對(duì)照組相比較,總路程、中央路程有顯著差異(P<0.01,獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)),周邊路程(P<0.05
圖 4-1-1各組處理方式對(duì)海馬PKA免疫反應(yīng)產(chǎn)物平均光密度值的影響(x_±s)ig 4-1-1 The effects of various treatments on the mean density of PKA immunoreactivities amonhippocampus(x_±s)1 天 CMUS 后,各組間大鼠海馬 CA1 區(qū) CaMKIV 沒(méi)有明顯差異(P>0.05,ANOVA),海馬 CA3 區(qū) CaMKIV 有明顯差異(P<0.01,ANOVA)。抑郁模型組大鼠海馬 CA3 區(qū) C正常對(duì)照組相比明顯降低 (P<0.01,ANOVA),72h REMSD 使抑郁模型大鼠海馬MKIV 水平明顯升高(P<0.05,ANOVA),水環(huán)境對(duì)照組大鼠海馬 CA3 區(qū) CaMKIV 水模型組大鼠無(wú)明顯影響(P>0.05,ANOVA)。腺苷 A1 受體拮抗劑組大鼠海馬 CV 水平與抑郁模型組相比明顯升高(P<0.05,ANOVA),腺苷 A2A 受體拮抗劑組大鼠 CaMKIV 水平與抑郁模型組相比沒(méi)有明顯差異(P>0.05,ANOVA)。腺苷 A1 受體拮海馬 CA3 區(qū) CaMKIV 水平與生理鹽水對(duì)照組相比明顯升高 (P<0.01,ANOVA);
正常對(duì)照組8208.57±18.72 205.35±11.36抑郁模型組8206.28±16.34 164.18±17.70*睡眠剝奪組8200.79±15.27 195.53±21.19◇水環(huán)境對(duì)照組8205.70±20.82 168.29±14.33生理鹽水對(duì)照組8198.38±13.26 173.47±16.57腺苷 A1 受體拮抗劑組8206.35±19.56 199.32±18.85△▲腺苷 A2A 受體拮抗劑組8199.41±12.73 170.88±20.51注:各組間大鼠海馬 CA1 區(qū) CaMKIV 沒(méi)有明顯差異(P>0.05,ANOVA),各組間大鼠海馬 CA3 區(qū) Ca明顯差異(P<0.01,ANOVA)。抑郁模型組與正常組相比 *P<0.01(ANOVA), 睡眠剝奪組與抑郁 ◇P<0.05(ANOVA),腺苷 A1 受體拮抗劑組與抑郁組相比△P<0.05(ANOVA),腺苷 A1 受體拮抗生理鹽水對(duì)照組相比▲P<0.01(ANOVA)。
【參考文獻(xiàn)】
本文編號(hào):2879791
【學(xué)位單位】:汕頭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2011
【中圖分類(lèi)】:R749.4
【部分圖文】:
18圖3-1 應(yīng)激前后大鼠自發(fā)活動(dòng)比較(x_±s)Fig 3-1 The spontaneous movements of rats alteration pre and after the CMUS(x_±s)3.2 睡眠剝奪對(duì)抑郁模型大鼠自發(fā)活動(dòng)的影響21天CMUS后,在72 h REMSD前,睡眠剝奪組大鼠與水環(huán)境對(duì)照組相比,總路程、中央路程、周邊路程均無(wú)顯著性差異(P>0.05,獨(dú)立樣本t檢驗(yàn))。72h REMSD后,睡眠剝奪組大鼠與水環(huán)境對(duì)照組相比較,總路程、中央路程有顯著差異(P<0.01,獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)),周邊路程(P<0.05
圖 4-1-1各組處理方式對(duì)海馬PKA免疫反應(yīng)產(chǎn)物平均光密度值的影響(x_±s)ig 4-1-1 The effects of various treatments on the mean density of PKA immunoreactivities amonhippocampus(x_±s)1 天 CMUS 后,各組間大鼠海馬 CA1 區(qū) CaMKIV 沒(méi)有明顯差異(P>0.05,ANOVA),海馬 CA3 區(qū) CaMKIV 有明顯差異(P<0.01,ANOVA)。抑郁模型組大鼠海馬 CA3 區(qū) C正常對(duì)照組相比明顯降低 (P<0.01,ANOVA),72h REMSD 使抑郁模型大鼠海馬MKIV 水平明顯升高(P<0.05,ANOVA),水環(huán)境對(duì)照組大鼠海馬 CA3 區(qū) CaMKIV 水模型組大鼠無(wú)明顯影響(P>0.05,ANOVA)。腺苷 A1 受體拮抗劑組大鼠海馬 CV 水平與抑郁模型組相比明顯升高(P<0.05,ANOVA),腺苷 A2A 受體拮抗劑組大鼠 CaMKIV 水平與抑郁模型組相比沒(méi)有明顯差異(P>0.05,ANOVA)。腺苷 A1 受體拮海馬 CA3 區(qū) CaMKIV 水平與生理鹽水對(duì)照組相比明顯升高 (P<0.01,ANOVA);
正常對(duì)照組8208.57±18.72 205.35±11.36抑郁模型組8206.28±16.34 164.18±17.70*睡眠剝奪組8200.79±15.27 195.53±21.19◇水環(huán)境對(duì)照組8205.70±20.82 168.29±14.33生理鹽水對(duì)照組8198.38±13.26 173.47±16.57腺苷 A1 受體拮抗劑組8206.35±19.56 199.32±18.85△▲腺苷 A2A 受體拮抗劑組8199.41±12.73 170.88±20.51注:各組間大鼠海馬 CA1 區(qū) CaMKIV 沒(méi)有明顯差異(P>0.05,ANOVA),各組間大鼠海馬 CA3 區(qū) Ca明顯差異(P<0.01,ANOVA)。抑郁模型組與正常組相比 *P<0.01(ANOVA), 睡眠剝奪組與抑郁 ◇P<0.05(ANOVA),腺苷 A1 受體拮抗劑組與抑郁組相比△P<0.05(ANOVA),腺苷 A1 受體拮抗生理鹽水對(duì)照組相比▲P<0.01(ANOVA)。
【參考文獻(xiàn)】
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2 李曉秋,許晶;抑郁動(dòng)物模型的研究進(jìn)展[J];中華精神科雜志;2002年03期
3 嚴(yán)華成;曹雄;Manas Das;朱心紅;高天明;;抑郁癥動(dòng)物模型的研究進(jìn)展(英文)[J];Neuroscience Bulletin;2010年04期
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本文編號(hào):2879791
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