光照改變對大鼠抑郁相關(guān)行為的影響.pdf

1、抑郁癥是一種嚴(yán)重影響身心健康、造成巨大社會(huì)損失的精神障礙性疾病。然而,抑郁癥的發(fā)病機(jī)制仍不明確,抗抑郁治療并無實(shí)質(zhì)性的遠(yuǎn)期療效。統(tǒng)計(jì)學(xué)資料證明,社會(huì)活動(dòng)包括體育運(yùn)動(dòng)的減少是抑郁癥形成的重要危險(xiǎn)因素之一。大量事實(shí)顯示抑郁癥患者5-HT能神經(jīng)元功能不足。多數(shù)抗抑郁癥藥物的抗抑郁作用多是通過抑制5-HT的重?cái)z取或者抑制它的分解酶(例如單胺氧化酶抑制劑)來延長5-HT的功能來實(shí)現(xiàn)的。
　　最近發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元內(nèi)的亞細(xì)胞信息傳遞系統(tǒng)在抑郁癥中起著

2、重要作用。神經(jīng)元內(nèi)的亞細(xì)胞信息傳遞系統(tǒng)包括腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號傳遞系統(tǒng)、鈣離子信號傳遞系統(tǒng)以及神經(jīng)元的再生在抑郁癥發(fā)病和康復(fù)中都起著非常重要的作用。MAPK信號傳遞系統(tǒng)缺陷可能是極端情緒障礙諸如躁狂抑郁癥和內(nèi)源性抑郁癥的一個(gè)分子生物學(xué)標(biāo)記(Biomarker

3、)。在抑郁癥自殺者的額皮質(zhì)(frontal cortex,FC)以及海馬(hippocampus,HIP)均發(fā)現(xiàn)這一信號系統(tǒng)中的一個(gè)最常見蛋白細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)磷酸化減少。這一變化在大鼠抑郁癥模型中也已得到證實(shí)。此外,我們在預(yù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),連續(xù)光照可抑制大鼠的隨意運(yùn)動(dòng)。長時(shí)間隨意運(yùn)動(dòng)的增加可以增加腦中隱鈣素2(calsequestrin2,CASQ2)的

4、含量,改善抑郁。而ERK磷酸化的水平是否會(huì)發(fā)生改變尚不知曉。因此本實(shí)驗(yàn)擬研究改變每日光照時(shí)間對多種行為和腦內(nèi)ERK磷酸化(extracellular signal-regulated kinasephosphorylation,pERK),以及CASQ2水平的影響。
　　目的:
　　對生長發(fā)育期的大鼠實(shí)行不同時(shí)長的光照,觀察其在強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)(forcedswimming test,FST)和Y-迷宮實(shí)驗(yàn)(Y-maze tes

5、t)中的行為改變,并檢測腦內(nèi)pERK和CASQ2蛋白表達(dá)水平的變化,從而分析光照改變對情緒的影響,并探討光照法在抗抑郁中可能的機(jī)制。
　　方法:
　　1.動(dòng)物制備:對5wSD大鼠實(shí)行不同時(shí)程的光照處理(對照組、短時(shí)光照組、長時(shí)光照組、短光恢復(fù)組、長光恢復(fù)組)8w,短時(shí)光照組和長時(shí)光照組在處理結(jié)束即刻進(jìn)行行為實(shí)驗(yàn),短光恢復(fù)組和長光恢復(fù)組處理后恢復(fù)1w再行實(shí)驗(yàn)。
　　2.行為測試:在FST中記錄大鼠前5min的行為,分析其

6、攀爬、游泳和不動(dòng)時(shí)間,以測定其心理抑郁程度;在Y-迷宮實(shí)驗(yàn)中記錄大鼠在學(xué)習(xí)和記憶中的各種判斷次數(shù)和時(shí)間,測定其學(xué)習(xí)記憶能力。
　　3.pERK和CASQ2蛋白表達(dá)水平:FST和Y-迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)束后第2d,斷頭處死全部大鼠,取海馬(hippocampus,HIP)、額前皮質(zhì)(prefrontal cortex,PFC)、下丘腦(hypothalamus,HT)和額皮質(zhì)(frontal cortex,FC)組織,提取腦組織蛋白,用Wes

7、tern blot的方法分析各個(gè)腦區(qū)中pERK與CASQ2含量。所有的實(shí)驗(yàn)均在8am-12am之間進(jìn)行。
　　4.統(tǒng)計(jì)分析:采用單因素方差分析比較各組間均數(shù)差異,采用卡方檢驗(yàn)比較各組間百分率差異。
　　結(jié)果:
　　1.強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)結(jié)果各實(shí)驗(yàn)組大鼠在FST中的運(yùn)動(dòng)(攀爬+游泳)和不動(dòng)時(shí)間與對照組大鼠的相比均有顯著性差異,且差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其中,短時(shí)光照組大鼠與對照組相比,無論光照恢復(fù)前后,其運(yùn)動(dòng)(攀爬+游泳)時(shí)間均

8、延長,不動(dòng)時(shí)間均縮短;而光照恢復(fù)前后的長時(shí)光照組大鼠與對照組相比則與短時(shí)光照組大鼠的相反。
　　2.Y-迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果各實(shí)驗(yàn)組大鼠在Y-迷宮學(xué)習(xí)和記憶中的表現(xiàn)與對照組大鼠的相比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其中,短時(shí)光照組大鼠與對照組相比,無論光照恢復(fù)前后,其學(xué)習(xí)和記憶的總次數(shù)、錯(cuò)誤次數(shù)以及所花的總時(shí)間均顯著減少;而光照恢復(fù)前后的長時(shí)光照組大鼠與對照組相比則與短時(shí)光照組大鼠的相反。
　　3.pERK和CASQ2蛋白表達(dá)水平實(shí)驗(yàn)結(jié)果與對照

9、組相比,實(shí)驗(yàn)組大鼠HIP、PFC、HT和FC等4個(gè)腦區(qū)中pERK1/2蛋白表達(dá)水平均有差異,但此差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其中,短時(shí)光照組大鼠與對照組相比,無論光照恢復(fù)前后,4部分腦區(qū)中的pERK1/2蛋白的表達(dá)水平均有所增加;而光照恢復(fù)前后的長時(shí)光照組大鼠與對照組的相比則與短時(shí)光照組大鼠的相反。但是,短時(shí)光照組大鼠與長時(shí)光照組大鼠相比,4部分腦區(qū)中pERK1/2蛋白的表達(dá)水平均顯著增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。光照恢復(fù)前后各實(shí)

10、驗(yàn)組大鼠HIP、PFC、HT和FC等4個(gè)腦區(qū)中CASQ2蛋白表達(dá)水平與對照組的相比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。其中,短時(shí)光照組大鼠與對照組相比,無論光照恢復(fù)前后,4部分腦區(qū)中CASQ2蛋白的表達(dá)均顯著增加;而光照恢復(fù)前后的長時(shí)光照組大鼠與對照組的相比則與短時(shí)光照組大鼠的相反。
　　結(jié)論:
　　1.改變光照時(shí)間使大鼠在FST中的行為、在Y-迷宮中的學(xué)習(xí)認(rèn)知能力以及腦內(nèi)pERK1/2發(fā)生相應(yīng)變化,表明光照改變是影響大鼠