光刺激对抑郁模型小鼠的神经保护作用及机制研究

作     者：朱柳迪 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王芙蓉

授予年度：2022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：抑郁症 光刺激 突触可塑性 神经炎症 凋亡 糖原合酶激酶-3β 

摘      要：目的:本文以特定形式的光刺激(photic stimulation,PS)对抑郁症的神经保护作用为主要研究内容,探讨了频率40 Hz、占空比50%、照度500 lux的PS对抑郁模型小鼠的抑郁和焦虑样行为、突触可塑性、神经炎症、神经元存活和细胞凋亡的影响及可能机制。方法:雄性C57BL/6J小鼠接受5天强迫游泳(forced swimming,FS)建立抑郁小鼠模型,给予PS(频率40 Hz、占空比50%、照度500 lux)治疗4周。采用以下行为学实验观察评估小鼠抑郁和焦虑样行为:旷场实验(open field test,OFT)、强迫游泳实验(forced swimming test,FST)、悬尾实验(tail suspension test,TST)。Western blot检测前额叶皮层(prefrontal cortex,PFC)和海马突触相关蛋白表达水平包括:突触素(synaptophysin,SYP)、突触后致密蛋白95(postsynaptic density protein 95,PSD95)和N-甲基-d-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid receptor,NMDA)相关受体(NR1、NR2A、NR2B);凋亡相关蛋白Bax和B淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)水平;及可能信号通路蛋白BDNF/AKT/GSK3β的表达。免疫荧光染色检测海马CA1区和齿状回(dentate gyrus,DG)区的小胶质细胞、星形胶质细胞的水平和神经元数目。酶联免疫吸附试验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测PFC和海马中的促炎细胞因子白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)的水平。结果:成功建立了5天FS抑郁小鼠模型;PS改善了FS抑郁模型小鼠的抑郁和焦虑样行为;PS能够增加FS抑郁模型小鼠PFC和海马中的突触相关蛋白的水平,促进突触可塑性;PS使FS抑郁模型小鼠海马中的小胶质细胞的数量下降,改善星形胶质细胞水平的下调;并且,PS可减少PFC和海马中IL-1β、TNF-α和IL-6的水平;PS能够抑制细胞凋亡并促进神经元存活。这些结果表明,PS可以通过多方面对FS抑郁模型小鼠发挥神经保护作用。PS还显著上调了BDNF表达、增强了AKT活性、抑制了GSK3β活性,表明PS对FS抑郁模型小鼠产生神经保护的作用可能与BDNF/AKT/GSK3β通路相关。结论:PS对抑郁模型小鼠可发挥多层次的神经保护作用,促进抑郁样行为的改善,提示PS可能是一种有效果的新的抗抑郁手段,也为临床上PS抗抑郁治疗提供了实验依据和新的思路。