基于CREB信号转导通路研究人参总皂苷抗抑郁模型小鼠海马结构可塑性损伤的机理

【摘要】研究目的人参是传统的补益中药,其主要活性成分为人参皂苷。《神农本草经》中记载人参能“安精神、定魂魄”,现代研究表明：人参水煎液或人参皂苷有抗应激和抗抑郁的作用。本研究通过反复皮下皮质酮注射制备小鼠抑郁模型,从行为学和海马结构可塑性的角度观察人参总皂苷(ginsengtotalsaponins,GTS)抗抑郁的有效性,并从信号转导通路入手,探讨GTS保护海马结构可塑性的机理。研究方法实验1：高纯度GTS的制备采用大孔吸附树脂柱法从人参水煎液中获取人参总皂苷粗提物粉末,再通过阴-阳离子交换树脂法提纯粗提物,得到高纯度GTS。实验2：应激对抑郁样行为和海马结构可塑性的影响动物分为6组：对照1周组,皮质酮1周组：对照3周组,皮质酮3周组；对照5周组,皮质酮5周组。以反复皮下注射皮质酮(20mg/kg/d)模拟应激刺激,动态观察反复皮质酮注射1周、3周或5周对动物体重、血清皮质酮水平、抑郁样行为和海马结构可塑性的影响。血清皮质酮水平通过ELISA法检测；以动物在强迫游泳实验(forcedswimmingtest,FST)和强迫悬尾实验(tailsuspensiontest,TST)的不动时间反映抑郁样行为；通过Western-blot蛋白免疫印迹法检测海马神经微丝蛋白轻链(neurofilamentlightchain,NF-L)、突触素(synaptophysin,SYP)和脑源性神经营养因子(brain-derivedneurotrophicfactor,BDNF)的表达反映海马结构可塑性。实验3：GTS对抑郁模型小鼠行为和海马结构可塑性的影响动物分为6组：即对照组、皮质酮组(20mg/kg/d)、皮质酮+氟西汀(10mg/kg/d)组、皮质酮+高剂量GTS(50mg/kg/d)组、皮质酮+中剂量GTS(25mg/kg/d)组、皮质酮+低剂量GTS(12.5mg/kg/d)组。皮质酮皮下注射,氟西汀或GTS灌胃给予,持续22天。FST和TST分别在第20天和第21天进行,第22天最后一次皮质酮给药6小时后处死动物。处死前取血测定血清皮质酮水平,通过荧光定量PCR和Western-blot蛋白免疫印迹法检测海马NF-L和BDNF的mRNA和蛋白水平,通过免疫组织化学染色观察海马CA1区BDNF的表达。实验4：GTS对正常小鼠行为和海马结构可塑性的影响动物分成5组：对照组、氟西汀组(10mg/kg/d)、高剂量GTS组(50mg/kg/d)、中剂量GTS组(25mg/kg/d)、低剂量GTS组(12.5mg/kg/d)。氟西汀或GTS灌胃给予,持续21天。FST和TST分别在第20天和第21天进行,第22天将所有动物处死,用Western-blot蛋白免疫印迹法检测海马NF-L和BDNF的表达。实验5：基于cAMP反应元件结合蛋白(cAMPresponseelementbindingprotein,CREB)上游信号转导通路研究GTS改善抑郁模型小鼠海马结构可塑性的机制动物分组及给药方法同实验3。Western-blot法检测CREB、p-CREB(Ser133)及CREB上游信号分子糖原合成酶激酶3β(glycogensynthasekinase3β,GSK-3β)、p-GSK-3β(Ser9)和磷酸化蛋白激酶A催化亚基(phosphor-proteinkinaseACatalyticSubunit,p-PKAC)(Thr197)在海马的表达。研究结果实验1：采用香草醛-硫酸比色法测定GTS的纯度为107%；超高效液相色谱-电喷雾法显示4种具有代表性的人参皂苷单体Rg1,Re,Rd和CK的总量占到人参总皂苷的约22%。实验2：与各自对照组相比,皮质酮1周、3周、5周组体重明显较低(p<0.01),血清皮质酮水平升高(p<0.01)。皮质酮3周和5周组在FST和TST的不动时间较对照组长(p<0.05),皮质酮1周组在TST的不动时间较对照组缩短(p<0.05)。与各自对照组相比,皮质酮1周组海马NF-L和BDNF表达上调(p<0.05)；皮质酮3w组NF-L、SYP和BDNF的表达均下调(p<0.05,p<0.05,p<0.01)；皮质酮5w组3种蛋白表达均下调(p<0.05)。实验3：皮质酮组血清皮质酮水平高于对照组(p<0.01),造模期间给予各剂量GTS对血清皮质酮水平均无显著影响；高、中剂量GTS减少抑郁模型动物在FST(p<0.05,p<0.01)和TST(p<0.01,p<0.01)的不动时间；高、中剂量GTS提高模型动物海马BDNFmRNA(p<0.01,p<0.05)、BDNF蛋白(p<0.01,p<0.05)、NF-LmRNA(p<0.01,p<0.05)和NF-L蛋白(p<0.01,p<0.05)表达,低剂量GTS提高模型动物海马BDNFmRNA的表达(p<0.05)；皮质酮组海马CA1区BDNF的表达较对照组弱(p<0.01),高、中剂量GTS提高模型动物海马CA1区BDNF的表达(p<0.05)。实验4：高剂量GTS组在TST的不动时间缩短(p<0.05),中剂量GTS组在FST(p<0.05)和TST(p<0.01)的不动时间缩短；各剂量GTS组海马BDNF和NF-L的表达水平较对照组无显著差异。实验5：海马CREB和p-PKAC的表达水平无明显组间差异；模型组海马p-CREB水平显著低于对照组(p<0.01),高、中、低剂量GTS均能改善下降的p-CREB水平(p<0.01,p<0.01,p<0.05)；较对照组,模型组海马GSK-3β表达上调(p<0.01)、p-GSK-3β表达下调(p<0.01)；高、中、低剂量GTS改善下调的p-GSK-3β表达(p<0.01,p<0.01,p<0.05),不显著改善上调的GSK-3β水平。结论长期皮质酮注射诱导抑郁样行为并损伤海马结构可塑性；一定剂量的GTS能减少正常小鼠和皮质酮抑郁模型小鼠的抑郁样行为,并对抗皮质酮诱导的海马结构可塑性损伤；其抗抑郁机理与促进模型动物海马CREB上游抑制性信号分子GSK-3β的磷酸化失活,提高CREB活性进而改善神经可塑性有关。
【作者】陈琳；
【导师】黄玉芳；
【作者基本信息】南京中医药大学，中西医结合基础，2014，博士
【关键词】人参总皂苷；抑郁症；皮质酮；cAMP反应元件结合蛋白；糖原合成酶激酶3β；

【参考文献】
[1]余彬.基于社会—空间结构的城市发展战略转型研究[D].成都理工大学,自然地理学,2013,硕士.
[2]李新喜,袁晓娇,张国庆,张新河,张磊.锂离子电池硅/石墨复合负极材料的制备及性能研究[J].广东工业大学学报,2014,02:27-31.
[3]安焃.汉语口语交际中信息差的成因及调控研究[D].渤海大学,语言学及应用语言学,2014,硕士.
[4]徐辉,詹良通,穆青翼,王顺玉,陈云敏.高有机质含量垃圾的含水量监测试验研究——利用表面处理的TDR探头[J].中国环境科学,2014,08:2030-2039.
[5]侯圣伟.医疗改革类型及影响因素研究——基于OECDHealthData2006的分析[J].郑州轻工业学院学报(社会科学版),2014,05:43-47.
[6]汪超.地震影响场及烈度衰减关系研究[D].西南交通大学,测绘工程,2014,硕士.
[7]蔡黔鹰,贺礼智,王剑锋,任长权.采用时间序列查询的原型系统的设计和实现[J].河北科技师范学院学报(社会科学版),2004,03:100-103.
[8]李莹.小区电能表远程抄表系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[9]王廷.三区联动:高校集聚区的创新发展之路[J].高等工程教育研究,2014,03:50-54.
[10]韦苏来,高继传.南京地铁车载旅客资讯系统创新设计与实践[J].现代城市轨道交通.2006(01)
[11]喻磊.小城镇周边空心村的治理研究[D].安徽大学,社会学,2013,硕士.
[12]蒋国华.基于博弈模型的智能电网需求响应管理及定价策略[D].浙江工业大学,2013.
[13]董军,曹秀堂,蔡忠军,刘希华,王巍,商斌,代伟,高筠.传染性非典型肺炎诊治医嘱证据研究[J].军医进修学院学报,2003,03:170-172.
[14]张灿.信赖型初任法官遴选机制研究[D].上海大学,法学理论,2014,硕士.
[15]林晓.红外小目标检测与跟踪技术研究[D].南京航空航天大学,导航制导与控制,2013,硕士.
[16]李宁宁.跨区域型房地产企业管控模式研究[D].北京交通大学,2013.
[17]余敏达.基于属性的加密体制研究与实现[D].山东大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[18]韩金玉.中国城乡居民收入差距分析[D].吉林大学,马克思主义理论与思想政治教育,2004,硕士.
[19]彭绍杰.工业炉自动调节系统的改进措施[J].冶金自动化,1983,03:31-34.
[20]郭志峰,刘震,吕睿,刘国昌,张功成,沈怀磊.南海北部深水区白云凹陷钻前地层压力地震预测方法[J].石油地球物理勘探,2012,01:126-132+188+198.
[21]胡勇.浦发银行大连分行房地产信贷客户选择研究[D].大连理工大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[22]王坦.大鼠肺癌发生过程中microRNA34a、p53和MDM2表达及意义[D].新乡医学院,病理学与病理生理学,2012,硕士.
[23]崔宝玉,刘峰.快速发展战略选择下的合作社政府规制及其改进[J].农业经济问题,2013,02:49-55+111.
[24]雷苗.车道关闭对高速公路交通影响研究[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2013,硕士.
[25]李鹏,吴敏,雷琪,曹卫华.基于多工况识别的焦炉燃烧过程多模态模糊专家控制(上)[J].冶金自动化,2008,02:10-15.
[26]朱冠群.医用平移推车造型及其侧倾机构的工业设计应用与研究[D].东华大学,工业设计工程（专业学位）,2014,硕士.
[27]赵梦迪.汉语虚词“就”的翻译方法[D].吉林大学,翻译,2013,硕士.
[28]邰哲.试论法院调解制度[D].中国政法大学,法律,2003,硕士.
[29]许云波.界面能对纳米尺度冰熔化的影响[D].兰州大学,材料物理与化学,2014,硕士.
[30]郑剑辉.广东省企业职工基本养老保险制度保障水平的研究[D].贵州财经大学,劳动经济学,2013,硕士.
[31]张双全.CeO_2/Ce_(1-x)Zr_xO_2氨敏感电极的制备及性能研究[D].华中科技大学,材料工程,2013,硕士.
[32]秦国庆.持续股神经阻滞对全膝关节置换术后镇痛及早期康复临床研究[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[33]李靖.几类非线性系统的自适应Backstepping神经网络控制[D].西安电子科技大学,2009.
[34]龚昊君.法国是否会退出核能？[D].上海外国语大学,法语语言文学,2012,硕士.
[35]周宇雪.阳离子化昆布多糖作为基因载体的初步研究[D].郑州大学,2014.
[36]李东明.压电式及薄膜式电—气转换器技术与应用研究[D].大连理工大学,2003.
[37]施鹏.流程工业生产过程柔性报表系统关键技术的研究[D].北京化工大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[38]周芙蓉.侧柏和国槐对干旱和铅胁迫的耐性及对铅污染土壤的修复[D].西北农林科技大学,环境科学,2014,博士.
[39]孙健.转谷氨酰胺酶及其他功能性添加物对鸡肉肠质构特性的影响[D].南京农业大学,食品科学,2004,硕士.
[40]梁岩.论住宅设计风格中的个性化设计[D].内蒙古师范大学,美术学,2013,硕士.
[41]程芳.湖北公安毛家港镇湘方言岛语言接触研究[D].湖南师范大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[42]鲁忠堂.中国国债政策的经济增长效应研究[D].宁波大学,数量经济学,2014,硕士.
[43]张宏.浙江XX商业银行为中小企业融资服务的现状与对策分析[D].浙江工业大学,2013.
[44]马忻然.基于稀疏表示的MCA图像处理[D].河北师范大学,应用数学,2013,硕士.
[45]丁孟醒.危机传播中政府、媒体、公众互动关系研究[D].新疆大学,新闻学,2013,硕士.
[46]付斐.高负荷低压涡轮叶片吸力面边界层流动研究[D].重庆大学,动力工程与工程热物理,2014,硕士.
[47]曾智.论职务犯罪侦查取证[D].华中科技大学,经济法学,2013,硕士.
[48]刘宗科,侯国栋.厚膜导带材料微波性能的研究[J].电讯技术.1989(03)
[49]白云燕.东魏北齐国家物质赏赐考略[D].吉林大学,中国古代史,2013,硕士.
[50]韩再娥.内蒙古自治区高校高水平排球队伍建设现状分析及对策研究[D].内蒙古师范大学,运动训练（专业学位）,2013,硕士.