氯离子转运蛋白KCC2/NKCC1在慢性社会挫败应激所致小鼠抑郁样行为中的作用

作     者：章登政 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王芳

授予年度：2017年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100205[医学-精神病与精神卫生学] 10[医学] 

主      题：重度抑郁症 慢性社会挫败应激 KCC2 NKCC1 布美他尼 抑郁症 

摘      要：第一部分慢性社会挫败应激对小鼠海马区氯离子转运蛋白KCC2和NKCC1表达影响目的:研究表明重度抑郁症(major depressive disorder,MDD)中海马脑区γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)介导的突触抑制功能受损,但引起GABA损伤的机制还不清晰。有研究表明:钾氯共转运体2(K-Clcotransporter 2,KCC2)和钠钾氯共转运体1(Na-K-2Clcotransporter 1,NKCC1)对GABA受体介导的突触抑制重要的调控作用。因此本实验探究在慢性社会挫败应激(chronic social defeat stress,CSDS)所致的抑郁样行为中,小鼠海马脑区的氯离子转运蛋白KCC2和NKCC1的变化。方法:利用CSDS建立小鼠抑郁模型;利用糖水偏好实验(sucrose preference test,SPT)、社会接触实验(social interaction test,SIT)行为学检测其抑郁样行为;利用蛋白免疫印迹(western blotting,WB)检测目的蛋白表达水平的改变;利用免疫组织荧光(immunofluorescence)检测海马各亚区的目的蛋白变化。结果:(1)经CSDS暴露的小鼠会产生抑郁样行为,与正常对照组相比,其社会接触行为学中社会接触比值显著降低(Control:1.615±0.1083,Susceptible:0.6274±0.0412,p0.001),糖水偏好率显著下降(Control:84.18±1.373%,Susceptible:51.74±2.390%,p0.001)。(2)CSDS敏感小鼠的背侧海马中,KCC2和NKCC1的蛋白表达水平下降(KCC2:Control:100.0±4.858%,Susceptible:72.17±3.662%,p0.001;NKCC1:Control:100.0±3.686%,Susceptible:78.78±5.473%,p0.01)。在CSDS敏感小鼠腹侧海马中,KCC2的蛋白表达也下降(Control:100.0±2.055%,Susceptible:82.45±3.928%,p0.001),而NKCC1表达没有显著变化。(3)与正常对照组相比,免疫荧光实验表明CSDS敏感小鼠的背侧海马各亚区,如CA1、CA3和DG中的KCC2和NKCC1表达均下降。结论:经CSDS暴露后的小鼠表现出明显的抑郁样行为。抑郁敏感小鼠的海马尤其是背侧海马中氯离子转运蛋白KCC2和NKCC1的蛋白水平下降,导致海马的神经元氯稳态失衡,可能参与抑郁症发病机制。第二部分调节KCC2和NKCC1对慢性社会挫败应激所致小鼠抑郁样行为的影响目的:为进一步研究氯离子转运蛋白KCC2/NKCC1在抑郁症行为形成中的作用,本部分分别通过慢病毒过表达KCC2和使用NKCC1抑制药布美他尼,观察KCC2/NKCC1对小鼠抑郁样行为的影响。。方法:脑区立体定位注射LV-KCC2-OE病毒;脑区立体定位置管给药;行为学方法包括:过表达KCC2或给予布美他尼后检测社会接触、糖水偏好、悬尾、旷场行为学的改变。结果:(1)暴露于CSDS后,敏感小鼠背侧海马过表达KCC2,能逆转社会接触的社交回避现象,增加Target区的接触时间比值(CSDS+GFP:0.4673±0.1016,CSDS+KCC2-OE:1.470±0.1657,p0.001);提高敏感鼠的糖水偏好率(CSDS+GFP:68.97±2.817%,CSDS+KCC2-OE:79.11±2.898%,p0.05);降低悬尾实验中的不动时间(CSDS+GFP:171.2±10.31 s,CSDS+KCC2-OE:130.6±7.586 s,p0.01);对旷场实验中央区域时间没有显著影响。(2)正常小鼠给予不同剂量的布美他尼(0.007 mg/kg,0.014 mg/kg,0.028mg/kg,0.056 mg/kg),与溶剂组(112.4±13.71 s)相比,布美他尼(0.028 mg/kg;0.056 mg/kg)剂量均显著下调在急性强迫游泳测试中不动时间(0.028 mg/kg:62.13±13.49 s,p0.05;0.056 mg/kg:48.75±11.42 s,p0.05),且效果持续一周。(3)给予布美他尼(0.028 mg/kg)后进行急性社会挫败应激,社会接触行为学中给药组小鼠Target区接触比例大于溶剂组(Stress+vehicle:0.9941±0.1011,Stress+bume:1.561±0.2322,p0.05)。相对于溶剂组,给药组小鼠糖水偏好率增加(Stress+vehicle:67.13±3.075%,Stress+bume:76.26±2.111%,p0.05);悬尾实验不动时间缩短(Stress+vehicle:164.7±4.849 s,Stress+bume:125.7±3.621 s,p0.001);旷场实验中央区域时间没有差异。结论:海马脑区过表达KCC2逆转CSDS诱导的小鼠抑郁样行为。NKCC1抑制剂布美他尼在正常小鼠急性强迫游泳实验中有抗抑郁效果。在背侧海马给予NKCC1抑制剂布美他尼,增强小鼠对急性社会挫败应激的抵抗性。