苦参碱衍生物MASM对小鼠急性抑郁模型的抗抑郁效果及机制研究
作者单位：中国人民解放军海军军医大学
学位级别：硕士
导师姓名：王云霞
授予年度：2024年
学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学]
摘 要：研究背景 抑郁症是能够长期且反复发生的、以心境或情绪低落为主要表现的情感障碍,已成为全球重大疾病负担。抑郁症发病机制目前尚无定论,没有任何一种单一因素可以概括抑郁症的全貌。抑郁症的病因被归纳为多种抑郁症发病假说,线粒体功能异常假说是其中之一。线粒体是细胞能量工厂,通过氧化磷酸化为机体提供了约95%的三磷酸腺苷(ATP)。线粒体也是响应外界应激源的第一反应者。成人大脑的能量需求高,极容易受到线粒体能量供应的影响。 目前临床一线抗抑郁药主要是基于单胺假说研制的。尽管治疗有效,但这些药物还存在诸多不足,例如起效延迟、药效有限等。研发新型、快速起效、不良反应少的抗抑郁药有重大现实意义。天然化合物苦参碱已应用于临床治疗,药理学作用广泛,在实验室研究中展现了抗抑郁治疗和线粒体调控潜力,但是苦参碱活性弱,生物利用度较低。MASM是苦参碱经结构优化而成的衍生物,抗炎活性、生物利用度优于苦参碱。实验室研究发现MASM对肝纤维化、类风湿关节炎等疾病有治疗效果,并且展现了神经系统保护效应。作为一种单体化合物,MASM化学结构明确,便于新药开发。MASM是否也有抗抑郁效果,是否能成为抑郁症治疗的药物选择之一值得深入探讨。 神经元是中枢神经系统最小的功能单元,能接收、处理和传输信息。小胶质细胞是中枢免疫细胞,能够调节突触可塑性和神经网络功能。小胶质细胞释放的炎症介质能影响神经元功能,增加对应激的易感性,是抑郁症发生的促进原因之一。本实验采用LPS腹腔注射的方式建立小鼠急性抑郁模型,以LPS刺激BV2小胶质细胞和HT22神经元细胞建立体外模型,以抑郁症的线粒体功能异常假说为基础,旨在研究MASM的抗抑郁疗效及其对线粒体的保护作用,在小胶质细胞层面进一步研究MASM对线粒体保护的可能作用机制,以便在深入了解抑郁症发病机制的基础上,为临床抗抑郁治疗提供更多可能性。 研究目的 第一部分:探索MASM的抗抑郁作用及其对小鼠海马神经递质的影响; 第二部分:在动物层面和细胞层面探索MASM对线粒体形态结构、功能和相关蛋白的作用效果; 第三部分:在细胞层面进一步探究MASM保护小胶质细胞线粒体功能的可能作用机制。 研究方法 第一部分:(1)选取BALB/c小鼠腹腔注射LPS(0.83 mg/kg)构建急性抑郁模型,造模前2小时腹腔注射MASM(0.25 mg/kg)进行干预,24小时后检测抑郁样行为。(2)抑郁样行为以悬尾实验(TST)、强迫游泳实验(FST)和旷场实验(OFT)的相应检测指标来反映。TST和FST中的不动时间反映抑郁样绝望行为,OFT行为实验中的总路程和中央路程反映自主活动情况。(3)采用超高效液相色谱串联质谱法(UPLC-MSMS)检测小鼠海马谷氨酸含量。 第二部分:(1)透射电子显微镜(TEM)观察小鼠海马CA1区的细胞及细胞内部超微结构。(2)蛋白免疫印迹(WB)实验检测小鼠海马、BV2细胞和HT22细胞内HO-1蛋白表达。(3)细胞增殖(CCK8)实验反映MASM对LPS刺激的BV2细胞和HT22细胞增殖的影响。(4)采用生物化学发光的方式测量MASM干预前后BV2细胞和HT22细胞内ATP含量。(5)流式细胞仪检测MASM对BV2细胞和HT22细胞内活性氧(ROS)的作用。 第三部分:(1)酶联免疫吸附实验(ELISA)用于检测BV2细胞上清中促炎细胞因子TNF-α的分泌情况。(2)蛋白免疫印迹(WB)实验检测BV2细胞内LC3、P62、SIRT1蛋白表达情况。 研究结果 第一部分:MASM在小鼠急性抑郁模型中的抗抑郁作用 1、腹腔注射LPS后24小时,小鼠出现TST不动时间和FST漂浮时间延长的抑郁样行为,海马脑区谷氨酸神经递质含量减少。 2、LPS造模前2小时腹腔注射0.25 mg/kg剂量MASM能显著缓解小鼠抑郁样行为。 3、MASM改善LPS抑郁模型引发的小鼠海马脑区谷氨酸神经递质含量减少。 第二部分:MASM在急性抑郁模型中对线粒体功能的保护效应 1、对小鼠海马的研究可见(1)与空白对照组相比,LPS抑郁模型组小鼠CA1区细胞超微结构改变,表现为神经元凋亡增加、线粒体形态异常、内质网肿胀,MASM缓解上述形态学改变。(2)LPS抑郁模型小鼠的海马组织HO-1蛋白表达高于对照组小鼠,MASM治疗进一步增加HO-1蛋白表达。 2、以1μg/m L浓度LPS刺激BV2细胞建立体外模型,结果显示(1)LPS及不同浓度MASM作用24小时影响BV2细胞增殖。LPS使细胞增殖增加。LPS与1μM、5μM、10μM和20μM浓度的MASM共同作用时,细胞增殖小于LPS组。LPS与50μM浓度的MASM共同作用时,细胞增殖与对照细胞无差异。LPS与100μM浓度的MASM共同作用时,细胞增殖小于对照细胞。(
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