光照改變對大鼠抑郁相關行為的影響.pdf

1、抑郁癥是一種嚴重影響身心健康、造成巨大社會損失的精神障礙性疾病。然而,抑郁癥的發(fā)病機制仍不明確,抗抑郁治療并無實質性的遠期療效。統(tǒng)計學資料證明,社會活動包括體育運動的減少是抑郁癥形成的重要危險因素之一。大量事實顯示抑郁癥患者5-HT能神經元功能不足。多數(shù)抗抑郁癥藥物的抗抑郁作用多是通過抑制5-HT的重攝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的功能來實現(xiàn)的。
　　最近發(fā)現(xiàn)神經元內的亞細胞信息傳遞系統(tǒng)在抑郁癥中起著

2、重要作用。神經元內的亞細胞信息傳遞系統(tǒng)包括腦源性神經營養(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)以及神經元的再生在抑郁癥發(fā)病和康復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源性抑郁癥的一個分子生物學標記(Biomarker

3、)。在抑郁癥自殺者的額皮質(frontal cortex,FC)以及海馬(hippocampus,HIP)均發(fā)現(xiàn)這一信號系統(tǒng)中的一個最常見蛋白細胞外信號調節(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。此外,我們在預實驗中發(fā)現(xiàn),連續(xù)光照可抑制大鼠的隨意運動。長時間隨意運動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發(fā)生改變尚不知曉。因此本實驗擬研究改變每日光照時間對多種行為和腦內ERK磷酸化(extracellular signal-regulated kinasephosphorylation,pERK),以及CASQ2水平的影響。
　　目的:
　　對生長發(fā)育期的大鼠實行不同時長的光照,觀察其在強迫游泳實驗(forcedswimming test,FST)和Y-迷宮實驗(Y-maze tes

5、t)中的行為改變,并檢測腦內pERK和CASQ2蛋白表達水平的變化,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制。
　　方法:
　　1.動物制備:對5wSD大鼠實行不同時程的光照處理(對照組、短時光照組、長時光照組、短光恢復組、長光恢復組)8w,短時光照組和長時光照組在處理結束即刻進行行為實驗,短光恢復組和長光恢復組處理后恢復1w再行實驗。
　　2.行為測試:在FST中記錄大鼠前5min的行為,分析其

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

7、tern blot的方法分析各個腦區(qū)中pERK與CASQ2含量。所有的實驗均在8am-12am之間進行。
　　4.統(tǒng)計分析:采用單因素方差分析比較各組間均數(shù)差異,采用卡方檢驗比較各組間百分率差異。
　　結果:
　　1.強迫游泳實驗結果各實驗組大鼠在FST中的運動(攀爬+游泳)和不動時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)計學意義。其中,短時光照組大鼠與對照組相比,無論光照恢復前后,其運動(攀爬+游泳)時間均

8、延長,不動時間均縮短;而光照恢復前后的長時光照組大鼠與對照組相比則與短時光照組大鼠的相反。
　　2.Y-迷宮實驗結果各實驗組大鼠在Y-迷宮學習和記憶中的表現(xiàn)與對照組大鼠的相比差異均有統(tǒng)計學意義。其中,短時光照組大鼠與對照組相比,無論光照恢復前后,其學習和記憶的總次數(shù)、錯誤次數(shù)以及所花的總時間均顯著減少;而光照恢復前后的長時光照組大鼠與對照組相比則與短時光照組大鼠的相反。
　　3.pERK和CASQ2蛋白表達水平實驗結果與對照

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

10、驗組大鼠HIP、PFC、HT和FC等4個腦區(qū)中CASQ2蛋白表達水平與對照組的相比差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。其中,短時光照組大鼠與對照組相比,無論光照恢復前后,4部分腦區(qū)中CASQ2蛋白的表達均顯著增加;而光照恢復前后的長時光照組大鼠與對照組的相比則與短時光照組大鼠的相反。
　　結論:
　　1.改變光照時間使大鼠在FST中的行為、在Y-迷宮中的學習認知能力以及腦內pERK1/2發(fā)生相應變化,表明光照改變是影響大鼠