不同光照模式建立昼夜节律紊乱抑郁症大鼠模型的实验研究
Experimental study on establishing a circadian rhythm disorder depression rat model under different lighting modes
摘要目的 探究持续光照(constant light,LL)、频繁光周期调整(circadian misalignment,CM)和倒置光周期(inverted photoperiod,IP)3种光照模式建立昼夜节律紊乱(circadian rhythm disruption,CRD)抑郁症大鼠模型的效果差异,明确其诱导抑郁样行为及分子改变的异质性.方法 将72只雄性SD大鼠随机分为对照组(circadian alignment,CA,标准 LD 12 h∶12 h 光周期)、LL 组(24 h LL)、CM 组(6 d 循环周期内 CM)和 IP 组(完全IP),干预28 d.通过智能笼系统监测运动节律;行为学检测糖水偏好、强迫游泳及旷场实验评估抑郁表型;ELISA检测血浆褪黑素5个时间点昼夜分泌;qRT-PCR分析下丘脑视交叉上核5个时间点生物钟基因(Bmal1、Clock、Per1、Per2)表达;Western Blot 检测海马 BDNF、IL-6、TNF-α 蛋白水平,免疫组化检测海马 BDNF平均光密度.结果 与CA组相比,LL组第28天昼夜节律完全消失,昼夜比降至0.76,褪黑素节律性消失(P<0.01),Bmal1 和 Per1 表达持续低平(P<0.01),BDNF 降低,IL-6 和 TNF-α 显著升高(P<0.01).IP 组完成12 h相位转移,昼夜节律翻转,抑郁样行为显著增加(P<0.01).CM组节律紊乱最严重,抑郁样行为最显著,BDNF表达最低,炎症因子水平最高(P<0.01).结论 三种光照模式均可诱导CRD抑郁模型,但CM模式通过引发慢性节律失同步(节律破碎、褪黑素衰减及生物钟基因紊乱),导致最严重的抑郁样行为,其机制与BDNF抑制及神经炎症亢进密切相关.维持节律稳定性(如IP组的相位重置)可减轻抑郁损伤,提示避免频繁光照周期变动对预防抑郁症至关重要.
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