腹侧海马PCDH1在慢性束缚应激诱导的焦虑抑郁样行为中的作用

摘要

情感障碍是由多种因素诱发并以情感持续且显著地高涨或低落为主要临床特征的精神障碍。环境因素和遗传因素是情感障碍产生的两大主要因素，应激作为环境因素，是情感障碍（如焦虑症和抑郁症）和学习记忆受损的一个重要诱发因素。研究表明慢性应激可导致海马和前额叶体积明显减少以及神经元树突棘数目减少、树突分支减少。慢性应激可通过下丘脑-垂体-肾上腺轴(Hypothalamic-Pituitary-Adre nal，HPA)、5-羟色胺(5-hydroxytryptami ne，5-HT)和去甲肾上腺素(Norepi nephrine，NE)等系统改变神经元中哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(Mammalian target of rapamycin，mTOR)，神经元型一氧化氮合酶(Neuronal nitric oxide synthase，nNOS)和脑源性神经营养因子(Brain-DerivedNeurotrophic Factor，BDNF)等重要蛋白的表达最终导致突触结构和功能改变，那么是否还有其它分子和机制参与调节慢性应激导致的突触结构和功能改变。
　　细胞粘附分子(Cell Ad hesion Molecules，CAMs)是突触的重要构成成分并且可以调控突触活动及突触可塑性，在突触形态构建和精神疾病中发挥重要作用。文献报道钙黏蛋白是一种同型结合、钙离子依赖的细胞粘附分子，在调节树突棘形态和调控突触功能中发挥重要作用。钙黏蛋白超家族包括经典钙黏蛋白家族和原钙黏蛋白家族。原钙黏蛋白1(Protocad heri n1，PCDH1)是原钙黏蛋白家族的一员，在海马和前额叶脑区高表达，但PCDH1是否参与应激诱导的焦虑或抑郁样行为还不清楚。
　　在本课题中，我们检测慢性束缚应激后腹侧海马PCDH1的表达。进一步采用特异性干扰和过表达PCDH1的方法，研究PCDH1对小鼠焦虑样或抑郁样行为的作用，明确PCDH1是否参与慢性束缚应激引起的焦虑样或抑郁样行为。
　　目的:
　　1.研究慢性束缚应激后海马PCDH1分子的表达变化。
　　2.研究海马PCDH1分子对慢性束缚应激导致的焦虑抑郁样行为的影响。
　　方法:
　　1.慢性束缚应激(Chronic Restraint Stress，CRS)
　　每天上午9点至11点小鼠束缚应激2小时，连续应激21天。
　　2.脑立体定位和病毒微量注射
　　完全麻醉后，将小鼠头部固定在脑立体定位仪上。在腹侧海马立体定位注射病毒，每侧各1微升，注射定位坐标如下:前后，-2.7毫米;左右，±2.2毫米;背腹侧，-2.2毫米。
　　3.行为学测试
　　应用旷场实验检测小鼠的自主活动能力和焦虑样行为。应用高架十字迷宫实验检测小鼠的焦虑样行为。应用悬尾和强迫游泳实验检测小鼠的抑郁样行为。
　　4.实时定量PCR实验
　　应用实时定量PCR检测PCDH1 mRNA表达变化。
　　5.蛋白提取和蛋白免疫印迹实验
　　小鼠脑组织提取总蛋白后用免疫印迹实验检测PCDH1蛋白量，用Quantityone软件进行统计并分析。
　　6.免疫组织化学染色
　　小鼠经4％的多聚甲醛(PFA)灌注固定后，冰冻切片，厚度40微米，进行免疫组织化学染色，荧光显微镜拍照，观察病毒表达时程。
　　结果:
　　1.CRS导致小鼠腹侧海马PCDH1的表达降低。
　　应激组和对照组小鼠相比腹侧海马PCDH1 mRNA表达明显降低，而同亚家族PCDH7，9，11 mRNA表达无明显变化。背侧海马PCDH1 mRNA表达也降低，但只降低12％。两组小鼠在杏仁体脑区PCDH1 mRNA表达无差异。
　　应激组和对照组小鼠相比腹侧海马PCDH1的蛋白表达有明显降低，但在背侧海马和杏仁体脑区PCDH1的蛋白表达无差异，以上结果提示应激特异性的导致腹侧海马PCDH1表达降低。
　　2.干扰腹侧海马PCDH1的表达能够模拟CRS诱导的焦虑样和抑郁样行为。
　　干扰PCDH1组与对照组小鼠相比进入旷场中央区时间明显减少，进入高架十字迷宫开臂时间和次数明显减少，在悬尾和强迫游泳实验中不动时间均明显增加，表明干扰PCDH1能够导致小鼠焦虑样和抑郁样行为增加。
　　3.腹侧海马过表达PCDH1能够纠正CRS诱导的焦虑样和抑郁样行为。
　　CRS后，过表达PCDH1组与对照组小鼠相比，进入旷场中央区的时间增加和进入高架十字开臂的时间和次数增加，悬尾和强迫游泳实验中不动时间减少，表明过表达PCDH1能够纠正CRS诱导的焦虑样和抑郁样行为。
　　结论:
　　1.CRS特异性的导致腹侧海马PCDH1 mRNA和蛋白表达降低。
　　2.腹侧海马中PCDH1参与CRS引起的焦虑抑郁样行为。
　　意义:
　　本课题中，我们发现PCDH1分子参与CRS导致焦虑抑郁样行为的依据，为将来焦虑症、抑郁症的临床治疗提供了新靶点和新思路。

目录

声明

摘要

符号说明

前言

1．慢性应激与情感障碍

2．慢性应激与神经可塑性

3．细胞粘附分子与神经可塑性

4．PCDH家族及PCDH家族与神经可塑性

5．PCDH1相关研究

材料与方法

1．实验动物

2．主要试剂和仪器

3．实验方法

实验结果

1．CRS降低小鼠腹侧海马PCDH1 mRNA和蛋白水平

2．干扰腹侧海马中PCDH1的表达能够模拟CRS引起的焦虑样抑郁样行为

3．腹侧海马中介导PCDH1过表达的腺病毒表达时程

4．PCDH1过表达能够纠正CRS引起的焦虑样和抑郁样行为

讨论

附图

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文