抑郁大鼠前額葉代謝組學初探.pdf

1、背景:抑郁癥是一種與神經(jīng)系統(tǒng)和精神系統(tǒng)密切相關(guān)的重大疾病，臨床上主要癥狀表現(xiàn)為情緒持續(xù)低落，具有患病率高、自殺及致殘率高、反復發(fā)作、就診率和臨床治愈率低等特點。從大局來看，加強對抑郁癥致病機理的研究具有非常重要的意義，我國政府已經(jīng)將抑郁癥等重大神經(jīng)精神疾病確定為急需防治的三大疾病之一。
　　大量研究表明前額葉的結(jié)構(gòu)和功能的損傷與認知、情感調(diào)控、習得反應等功能失調(diào)高度相關(guān)。與此同時，與功能成像、損傷、腦刺激等方面的研究顯示：前額葉的

2、結(jié)構(gòu)和功能異常是抑郁癥的致病原因之一。與正常對照組相比較，抑郁病人腦部前額葉部分存在著灰質(zhì)體積減少、葡萄糖代謝速率降低以及谷氨酸代謝紊亂。在前額葉抑郁動物模型研究領(lǐng)域，我們實驗室的楊涌濤博士做了一個抑郁大鼠前額葉的蛋白組學研究，它揭示了能量代謝和谷胱甘肽代謝的紊亂。但是，蛋白質(zhì)組學的數(shù)據(jù)可能只能部分反映疾病的病理生理學作用，許多通路的反饋機制并不能完全通過蛋白質(zhì)濃度的變化反應出來。而代謝組學方法通過定量分析生物樣本的小分子代謝物質(zhì),可以

3、捕獲到一些其它有意義的生物學上的改變。
　　因此，在本研究中，我們主要采用一種慢性不可預見性溫和刺激構(gòu)建的抑郁大鼠模型，運用經(jīng)典氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS）的代謝組學方法，比較解析抑郁大鼠與正常大鼠前額葉代謝譜。本研究的主要目的是初步探討慢性不可預見性溫和刺激對大鼠前額葉代謝譜的影響，進一步闡明抑郁癥的發(fā)病的病理生理學機制。
　　目的:本研究使用GC/MS代謝組學方法，簡要解析CMS抑郁模型大鼠和正常對照大鼠前額葉的代謝譜，試圖找

4、到一些抑郁組與正常組之間的差異代謝物，并分析解釋這些差異代謝物的生物學功能，進一步闡明這些小分子物質(zhì)與抑郁癥致病機理存在怎樣的相關(guān)性。
　　方法:
　　1.本研究主要由兩部分實驗構(gòu)成：構(gòu)建抑郁大鼠模型實驗和代謝組學實驗。主要方法及技術(shù)路線如下：
　　2.選取16只SD大鼠，采用隨機方法分為CMS組和正常對照組，每組8只（實驗大鼠的體重大約230-280g；年齡大約2-3個月）。
　　3.給予CMS組大鼠持續(xù)4周的

5、慢性溫和刺激，然后用糖水消耗實驗和曠野實驗評價模型成功與否，正常對照大鼠正常喂養(yǎng)。
　　4.取CMS組大鼠和正常對照組大鼠的前額葉，運用GC/MS的方法進行代謝組學實驗，采用多變量統(tǒng)計學分析方法（如PCA，PLS-DA， OPLS-DA）獲得可以區(qū)分抑郁組與正常對照組大鼠前額葉的差異代謝物，進一步闡明抑郁癥的發(fā)病的病理生理學機制和這些小分子差異代謝物的關(guān)系。
　　結(jié)果:
　　1.慢性應激造模后的行為學實驗結(jié)果如下：在糖

6、水偏好實驗室中，與正常對照相比，CMS組大鼠糖水偏好呈現(xiàn)明顯的降低；在曠野實驗中，與正常對照相比，CMS組大鼠垂直方向的探索行為和水平方向的活動性都有減退；對于實驗大鼠的體重，與對照組相比，CMS組大鼠體重從造模第三周開始增長顯著減慢。
　　2.采用GC-MS的方法捕獲了CMS組和正常對照組大鼠前額葉代謝物全譜，運用PCA，PLS-DA，OPLS-DA等統(tǒng)計學方法發(fā)現(xiàn)了4個差異代謝物質(zhì)。其中甘油和L-異亮氨酸呈現(xiàn)下調(diào)；N-乙酰天冬