氯胺酮通过ERK/GLUT3通路增加葡萄糖吸收改善雌性小鼠抑郁样行为

作     者：欧阳欣 

作者单位：西南医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王晓斌

授予年度：2022年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100217[医学-麻醉学] 10[医学] 

主      题：氯胺酮 前额皮质 星形胶质细胞 ERK1/2 GLUT3 雌性小鼠 抑郁样行为 

摘      要：目的:相关研究表明抑郁症患者存在部分脑区域葡萄糖代谢低下的现象,而氯胺酮可恢复低下的区域脑糖代谢、发挥显著快速的抗抑郁作用,但其促进大脑糖代谢的具体机制尚未明晰。课题组前期研究表明ERK/GLUT3信号通路在人星形胶质细胞葡萄糖吸收代谢中发挥重要作用。本研究将以雌性C57抑郁小鼠为研究对象,进一步探讨氯胺酮对大脑前额皮质区域神经细胞ERK/GLUT3信号通路以及脑葡萄糖摄取的影响,为开发快速抗抑郁新药提供思路和靶点。方法:选取成年雌性C57小鼠90只,通过慢性轻度不可预知应激方式建立抑郁模型,正常雌性C57小鼠为对照组(NC组,n=9);选取27只CUMS建模成功的抑郁小鼠,随机分为抑郁组(D组,n=9)、氯胺酮组(K组,n=9)和ERK1/2抑制剂组(FR组,n=9),分别腹腔注射相应的生理盐水,氯胺酮(10mg/kg),ERK1/2抑制剂FR180204(100mg/kg),FR组小鼠给药1小时后腹腔注射氯胺酮(10mg/kg)。处理结束后6小时每组随机选取3只小鼠,经尾静脉注射F-FDG后用micro PET/CT观察小鼠前额皮质葡萄糖吸收显影变化;各组其余小鼠在处理结束3小时后通过行为学实验评估抑郁样行为,6小时后取脑组织,用western blot检测前额皮质P-ERK1/2、GLUT3蛋白的表达水平;冰冻切片免疫荧光染色,检测前额皮质神经细胞P-ERK1/2、GLUT3表达分布情况。结果:抑郁小鼠糖水消耗百分比和前额皮质葡萄糖摄取均明显低于正常对照小鼠(P0.01)而强迫游泳、悬尾不动时间、新环境进食潜伏期均有明显延长(P0.01),氯胺酮处理能明显增加抑郁小鼠糖水消耗百分比和前额皮质葡萄糖摄取(P0.01),且强迫游泳、悬尾不动时间及新环境进食潜伏期明显缩短(P0.01),ERK1/2抑制剂能明显抑制氯胺酮所致抑郁小鼠糖水消耗百分比和前额皮质葡萄糖摄取的增加(P0.01)以及强迫游泳、悬尾不动时间、新环境进食潜伏期的缩短(P0.05)。抑郁小鼠前额皮质P-ERK1/2和GLUT3表达明显低于正常对照小鼠(P0.01),氯胺酮处理能明显增加抑郁小鼠前额皮质P-ERK1/2和GLUT3的表达(P0.01),ERK1/2抑制剂能明显抑制氯胺酮所致抑郁小鼠前额皮质P-ERK1/2和GLUT3的表达增加(P0.01)。免疫荧光检测发现氯胺酮对P-ERK1/2、GLUT3的上调作用主要发生在小鼠前额皮质星型胶质细胞,且出现P-ERK1/2从星型胶质细胞胞质向胞核聚集。结论:氯胺酮可通过激活前额皮质星形胶质细胞ERK1/2信号通路,上调GLUT3,增加前额皮质葡萄糖摄取,改善雌性小鼠抑郁样行为。