)JournalofJilinUniversitMedicineEdition y(
Vol.38No.4
Jul.2012
713
)文章编号]671587201204071304 [ 1-Ⅹ(--氟西汀对抑郁症大鼠杏仁核磷酸化微管相关蛋白-2表达的影响
王海涛1,刘 昊2,徐爱军1,阚 泉1,李 冉1
(河北联合大学基础医学院组织学与胚胎学教研室,河北唐山01.63000;
)河北联合大学附属医院神经内科,河北唐山02.63000
[摘 要]表达的影响,为研究氟西汀2(MAP2) 目的:探讨氟西汀对抑郁症大鼠杏仁核磷酸化微管相关蛋白--p药效机制提供实验依据。方法:将雄性Wistar大鼠随机分为对照组、模型组和氟西汀组,采用慢性不可预见性温和应激方法建立抑郁大鼠模型,采用糖水偏好实验、悬尾实验、Morris水迷宫实验进行行为学检测,免疫印迹方法检测pMAP2蛋白表达,RT-PCR法检测pMAP2mRNA表达。结果:模型组和氟西汀组大鼠体质量增--),悬尾不动时间和逃避潜伏期高于对照组(;氟西汀组大长率、糖水偏好百分比低于对照组(P<0.05P<0.05),悬尾不动时间和逃避潜伏期低于模型组(。鼠体质量增长率、糖水偏好百分比高于模型组(P<0.05)P<0.05),氟西汀组低于模型组(模型组和氟西汀组大鼠杏仁核pMAP2蛋白和mRNA表达高于对照组(P<0.05)P<-)。结论:氟西汀能逆转应激抑郁大鼠杏仁核组织中p0.052的增高。MAP-[关键词] 抑郁症;杏仁核;微管相关蛋白;氟西汀[中图分类号]文献标志码]743.3 [ R A
Effectoffluoxetineonexressionofmicrotubulehoshorlated -pppy
associatedrotein-2inamdalaofderessionalrats pygp
12111
,L,XU ,KAN ,LWANG HaitaoIU HaoAiQuanIRanun-- j
(,B,H,1.DeartmentofHistoloandEmbroloasicMedicalColleeebeiUnitedUniversit pgyygygy
;,A,Tanshan063000,China2.DeartmentofNeuroloffiliatedHosital gpgyp
,THebeiUnitedUniversitanshan063000,China) yg
:OhoshorlatedroteinAbstractbective Toobservetheeffectoffluoxetineonmicrotubuleassociated2 - -ppypj(),aMAProvide2exressioninamdalaofderessionmodelratsndtotheexerimentalbasisforthestudof- pppygppy ,mmechanismoffluoxetine.Methods MaleWistarratswererandomldividedintocontrolodelefficacrou yygp rouandfluoxetinederessionanimalmodelwasbtheratschronicunredictedmildrou.Theroducedivin gppypgppgg ,tderessionalbehaviorwasexaminedusinsucrosetestailsusensiontestandMorrisstress.Thereference - pgpp watermaze.TheexressionsofMAP2proteinandmRNA weredetectedusinWesternblottinandRT-PCR, - ppg g resectivelesultshechanesinbodweiht(%)andofsucroseofratsinmodelercentaereferencerou T py.Rgygpgpgp ,wfluoxetinerouweresinificantllowerhilethetailsusensionimmobilitandtheexcaelatenctimewereand - gpgypypy hiherthanthoseincontrolrouP<0.05).Theseindexeswerereversedbfluoxetine.Theexressionsof ggp(yp MAProurourou2proteinandmRNAinmodelandfluoxetinewerehiherthanthoseincontrolP<- pgpgpgp(g ),w0.05hiletheindexesweredecreasedaftertreatmentwithfluoxetine(P<0.05).Conclusionluoxetinecan F MAPreversetheexressionincreasinof2inamdalaneuronsofderessionmodelrats. - ppgygp :d;;m;roteinKewordseressionamdalaicrotubuleassociatedfluoxetine- ppygy [收稿日期] 20120324--[);唐山市科学技术研究与发展计基金项目] 河北省卫生厅医学科学研究重点计划项目资助课题(20110524,20100469
)划项目资助课题(10140201A1-[,男,山东省郓城县人,副教授,医学博士,主要从事应激性疾病发病机制的研究。作者简介] 王海涛(1972-)[:0,E-m:w通信作者] 王海涛(Tel3153725347ailht92725@163.com)-714
吉林大学学报(医学版)8卷 第4期 2012年7月 第3
抑郁症是一种慢性、反复发作的情感性精神疾病,其核心症状是情绪低落、愉悦感减退、精神意志运动迟滞等。边缘系统的杏仁核涉及了抑郁行为、情绪或心境改变的过程,在抑郁症的病理机制
中发挥重要作用[
1-2]。临床和基础研究[3-5]表明:抑郁症发病过程中杏仁核出现体积结构异常和明显的神经元凋亡。细胞骨架是细胞功能的基础,提示在抑郁症病理生理过程中,杏仁核神经元细胞骨架可能出现改变。微管相关蛋白(microtubule-ssociated protein,MAP)能调节微管的聚会、稳定和排列。当MAP磷酸化时,会诱发MAP和微
管的解离,增强微管的动态性。临床上常用氟西汀治疗抑郁症,可以逆转应激导致的抑郁动物行为学
改变和海马结构损害[
6]
,但其具体机制尚未阐明。本研究建立抑郁症大鼠模型,检测氟西汀治疗后杏仁核磷酸化微管相关蛋白-2(pMAP-2)的变化,为解释抑郁症发病过程中杏仁核结构变化和氟西汀药效机制提供实验依据。 材料与方法
.1 实验动物与试剂 健康成年雄性Wistar大鼠
0只,体质量(160±20)g,由河北联合大学实验动物中心提供。兔抗pMAP-2多克隆抗体购自antz Cruz公司,免疫印迹相关试剂购自武汉博士德生物工程有限公司,逆转录相关试剂购自大连TaKaRa公司,氟西汀购自上海金洹化工科技有限公司。引物由上海生工生物工程技术公司合成,-MAP-2的引物序列为:5′-GAGGTCTACGCGA-ATCC-3′(上游引物),5′-CGGATGCT-AGCGCTCT-3′(下游引物),产物片段长度为57bp;β-actin的引物序列为:5′-GTCACCCA-ACTGTGCCCATC-3′(上游引物),5′-ACA-AGTACTTGCGCTCAGGAG-3′(下游引物),产物片段为542bp。
.2 大鼠分组及抑郁模型的制备 将大鼠适应性
喂养7d后,随机分为对照组、模型组和氟西汀组,每组10只。模型组和氟西汀组给予慢性不可预见性温和应激(CUMS),建立抑郁症模型。应激包括11种,分别是:鼠笼45℃倾斜24h、潮湿垫料24h、行为限制24h、4℃冰水游泳5min、2℃热水游泳5min、禁食24h、禁水24h、夹尾
in、鼠笼摇动15min、持续光照36h、天敌声音30min。将上述11种应激随机分配到21d内,
每日给予1种应激,每种应激平均出现2次,同种
应激不连续出现。氟西汀组在每次应激结束后,腹
腔注射氟西汀(10mg·kg-1
)
,对照组及模型组给予等体积生理盐水。
1.3 体质量称量 在实验的第1天和第21天称量
各组大鼠的体质量,计算体质量变化率,计算公式为:体质量变化率(%)=(第21天的体质量-第1天的体质量)/第1天的体质量×100%。1.4 糖水测试 用糖水和自来水双瓶给实验大鼠供饮,通过测量剥夺饮水2.5h后大鼠1h内的糖水和自来水消耗量,计算糖水偏好百分比(糖水消耗量/总液体消耗×100%)
。1.5 悬尾实验 用一端固定挂环的胶带黏贴大鼠尾部,将挂环悬挂于悬尾箱内的牵引钩上。将大鼠悬吊5min,计算机系统自动收集和分析每只大鼠的运动状态,记录大鼠的不动时间。
1.6 Morris水迷宫实验 连续测试3d,每天5个循环,记录其在60s内寻找水面下平台的时间,即逃避潜伏期(EL)。取3d的测试成绩计为动物的空间记忆成绩。
1.7 免疫印迹检测pMAP-2蛋白表达水平 将各组大鼠麻醉后断头取脑。根据图谱,在立体显微镜下快速分离右侧杏仁核,加入RIPA裂解液,提取总蛋白,定量后取30μg蛋白,进行12%SDS-PAGE电泳,PVDF膜电转印,脱脂奶粉封闭,pMAP-2一抗(1∶500)4℃孵育过夜,二抗Ig
G(1∶5 000)室温孵育1h,ECL显色。同样方法进行内参照β-actin的免疫印迹分析。以目的条带与内参照的光密度比值表示蛋白表达。
1.8 杏仁核组织总RNA提取和RT-PCR检测
p
MAP-2mRNA表达水平 将各组大鼠麻醉后断头取脑,分离杏仁核,利用Trizol试剂提取总
RNA。按照RNA扩增试剂盒说明书进行逆转录和PCR扩增。引物由上海生工生物工程技术公司合
成,pMAP-2扩增条件为:94℃、40s,59.5℃、40s,72℃、40s,32个循环。β-actin
PCR扩增条件:94℃、40s,58℃、30s,72℃、30s,30个循环。扩增产物进行1%琼脂糖凝胶电泳,利用凝胶成像系统进行积分光密度分析,以目的条带与内参照β-actin的光密度比值表示mRNA相对表达水平。
1.9 统计学处理 应用SPSS
12.0统计软件进行统计学分析,体质量增长率、悬尾不动时间、糖水偏好、逃避潜伏期、pMAP-2蛋白及mRNA表达水平均以x±s表示,组间比较采用单因素方差分
a113Sp
CC3CG141m王海涛,等.2表达的影响 氟西汀对抑郁症大鼠杏仁核磷酸化微管相关蛋白-715
析和最小显著差法(检验。LSD)2 结 果
2.1 大鼠体质量增长率 在21d的应激处理过程
中,对照组大鼠的体质量变化率呈显著增长趋势。与对照组比较,模型组和氟西汀组大鼠体质量增长),氟西汀组较模型组大鼠体质量率降低(P<0.05)。见表1。增长率增高(P<0.05
表1 各组大鼠体质量增长率、悬尾不动时间、糖水偏好及逃避潜伏期比较
,,referenceTab.1 Comarisonsofthechanesinbodweihtsucrosethetailsusensionimmobilittimeandtheexcae - ppgygpyp rouslatenctimeofratsbetweenvarious gpy
GroupControl Model Fluoxetine
inbodChane yg/%)weiht(gη22.93±2.81 9.34±1.82*13.58±2.13*△
Sucrose/%)reference(pη92.49±8.18 76.61±4.95*79.88±2.98*
Tailsusension-p/)immobilittime(tminy
1.75±0.31 2.95±0.38*2.21±0.23*△
()n=5,x±sExcaelatenctime py
(/)ts8.63±1.0724.76±2.37*19.34±2.11*△
;△P<0.05comaredwithcontrol.05comaredwithmodelrourou. *P<0 ppgpgp
2.2 糖水偏好实验结果 氟西汀组与模型组大鼠,模比较糖水偏好百分比无明显变化(P>0.05)型组和氟西汀组大鼠糖水偏好百分比明显小于对照)。见表1。组(P<0.05
2.3 悬尾实验结果 模型组和氟西汀组大鼠悬尾,而氟西汀组低不动时间高于对照组(P<0.05)
)。见表1。于模型组(P<0.052.4 Morris水迷宫实验结果 模型组和氟西汀组
,氟大鼠平均逃避潜伏期高于对照组(P<0.05))。见表1。西汀组低于模型组(P<0.05
2.5 免疫印迹技术检测大鼠杏仁核pMAP2蛋白-表达结果 对照组、模型组及氟西汀组大鼠杏仁核、12蛋白相对表达分别为0.43±0.07.23±MAP-p0.14和0.69±0.10,模型组和氟西汀组高于对照),氟西汀组低于模型组(。组(P<0.05P<0.05)见图1。
;与模型达(3.61±0.45)明显升高(P<0.05)
组比较,氟西汀组大鼠杏仁核pMAP2mRNA表-达(1.68±0.20)下降,但仍高于对照组(P<
)。见图2。0.05
图2 RMAPT-PCR检测大鼠杏仁核p2mRNA表达-Fi.2 TheexressionofmMAP2mRNAinratamdala - gpygbRT-PCRdetected y
;L;LLane1:Controlrouane2:Modelrouane3:Fluoxetine gpgp;M:DL2000maker.rou gp
3 讨 论
抑郁症是一种慢性、反复发作的情感性精神疾病,发病率高,发病年龄广泛。到2020年,抑郁
图1 免疫印迹法检测大鼠杏仁核pMAP2蛋白表达-Fi.1 ExressionofMAP2proteininratamdala - gppygdetectedbWesternblottin y g
;L;LLane1:Controlrouane2:Modelrouane3:Fluoxetine gpgprou.gp
7]
,但其症将会成为最重要的引起人类残疾的疾病[
发病机制尚需进一步阐明。本实验采用慢性不可预见性温和应激模拟生活中的应激事件,来制备大鼠抑郁症模型。行为学检测结果表明:接受应激后,大鼠表现出快感缺失、精神运动抑制、记忆力减退减轻等临床重症抑郁症状,提示该模型复制成功,能用于抑郁症的基础研究。
抑郁症患者杏仁核存在明显的结构改变,可能
5,8]
。细胞骨架是维持与这些部位神经元凋亡有关[
2.6 RT-PCR检测大鼠杏仁核p2mRNA表MAP-达结果 对照组大鼠杏仁核pMAP2mRNA有少-),模型组p量表达(0.99±0.12MAP2mRNA表-716
吉林大学学报(医学版)8卷 第4期 2012年7月 第3
[]B2eaureardM,PauetteV,LévesueJ.Dsfunctioninthe gqqy
neuralircuitrfmotionalelfreulationnaor c e s- i mygj o],2:8deressivedisorder[J.Neuroreort006,17(8)43 -pp细胞形态结构的重要因素,提示抑郁症发生可能伴随着细胞骨架的改变。微管系统和MAP相互作用,来调节细胞骨架稳定性。当MAP磷酸化时,会诱发和微管蛋白的解离,增强微管的动态性。相反,MAP脱磷酸化时,MAP和微管结合并促进微管的聚合和稳定。MAP-2是目前研究最为广泛的MAP,MAP-2磷酸化能调节MAP-2与微管的结合或解离,影响微管稳定性[
9]
。本研究结果显示:应激抑郁大鼠杏仁核组织中MAP-2磷酸化增高。推测pMAP-2使微管动态性增加,神经可塑性增强,这可能是杏仁核体积改变的原因之一。氟西汀是选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(
SSRI)类的典型药物,用于抑郁症等精神障碍的治疗。氟西汀可以逆转应激导致的一系列改变,影响微管动态性
[6]
。本课题组既往研究表明:应激抑郁模型大鼠
海马和杏仁核存在钙超载、钙调蛋白依赖性激酶Ⅱ
表达增高、神经细胞凋亡等现象[
5,10]
。结合本研究结果,本文作者推测:在抑郁症发病过程中,在应激抑郁发病发病过程中,杏仁核神经元细胞内钙调蛋白依赖性激酶Ⅱ表达增高,能磷酸化MAP-2,从而影响微管稳定性,参与杏仁核神经元结构的改变。而氟西汀通过影响MAP-2磷酸化,逆转杏仁核神经元的改变,从而达到治疗抑郁症的效果。
在神经系统发育和维持微管功能方面具有重要作用的另外一种微管相关蛋白是tau蛋白,可促进微管装配过程、微管蛋白的集聚和维持微管稳定性,并参与维持细胞形态、信号传递、细胞运动及分裂等重要生物学过程,也是轴突生长发育和神经
元极性形成必不可少的因素[
11-13]。本实验仅仅检测了pMAP-2,但tau蛋白是否也参与抑郁症发病过程,值得进一步深入研究。
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