检索历史 清除

摘要研究显示，应激是抑郁障碍的重要风险因素，早年应激可以导致大脑结构和功能出现持久性的异常，从而引起个体行为和认知的持久性改变，使个体在成年后抑郁障碍患病易感性增加。大量研究证实，应激可诱导中枢神经系统免疫激活，诱发炎性细胞因子表达失调，进而导致情绪相关脑区的神经炎症状态，这一过程是构成抑郁障碍的重要发病机制之一。<br>　　表观遗传学研究发现，核小体组蛋白共价修饰如甲基化和乙酰化等，可以决定基因的转录状态。含Jumonji结构域蛋白3(Jmjd3)是一个特异降解抑制性标记物组蛋白H3第27位氨基酸3甲基(H3K27me3)的组蛋白去甲基化酶，在巨噬细胞发育分化中起重要调节作用。最近有研究发现，Jmjd3可调控小胶质细胞激活状态并通过增强促炎性细胞因子的转录参与众多炎性反应进程，而GSK-J4作为Jmjd3的拮抗剂可以缓和炎症进程。这一研究提示，Jmjd3可能是介导小胶质细胞激活和炎性细胞因子表达的关键调控因子。因此，我们推测，Jmjd3可能在神经炎症致抑郁障碍发病的表观遗传学机制中发挥着重要作用。<br>　　综上，本研究聚焦青少年期慢性应激和生命初期母婴分离应激对大鼠抑郁样行为、前额叶和海马中小胶质细胞激活和促炎性细胞因子、Jmjd3以及H3K27me3表达的短期和长期影响，以及有早期生活应激经历的大鼠成年后再次遭遇生活挑战时，上述行为学和生物学指标的变化，以期阐明Jmjd3在神经炎症调控早年应激致抑郁障碍易感性中的作用。<br>　　目的：<br>　　2.1观察青少年期慢性不可预知性应激对大鼠抑郁、焦虑样行为和认知功能以及前额叶和海马中小胶质细胞激活、促炎性细胞因子和Jmjd3/H3K27me3表达水平的短期和长期影响。<br>　　2.2观察小胶质细胞激活抑制剂米诺环素注射对应激大鼠抑郁样行为和认知功能以及前额叶和海马中Jmjd3/H3K27me3表达的短期及长期的改善作用。<br>　　2.3探究小胶质细胞激活以及促炎性细胞因子和Jmjd3表达失调在青少年期慢性不可预知性应激致抑郁障碍易感性中的作用。<br>　　2.4观察母婴分离对大鼠抑郁样行为、认知功能，前额叶和海马中小胶质细胞激活和促炎性细胞因子表达，以及NF-κB、Jmjd3和H3K27me3表达水平的短期和长期影响。<br>　　2.5观察母婴分离大鼠成年后遭遇后期生活挑战时，其抑郁样行为、认知功能，前额叶和海马神经炎症，以及Jmjd3和H3K27me3表达水平的改变。<br>　　2.6观察Jmjd3抑制剂GSK-J4注射对早年应激以及后期生活挑战引起的行为学改变和前额叶、海马神经炎症的改善作用。<br>　　2.7探讨Jmjd3在早年应激致抑郁障碍易感性中的作用。<br>　　材料与方法：<br>　　3.1青少年期应激对大鼠前额叶和海马小胶质细胞激活及促炎性细胞因子和Jmjd3/H3K27me3表达的影响<br>　　3.1.1实验动物和分组<br>　　60只21日龄雄性Wistar大鼠随机分为3组:对照组(C)、慢性不可预知性应激组(S)和慢性应激+米诺环素组(S+M)，每组20只。七天适应性喂养后，建立大鼠抑郁模型，同时腹腔注射米诺环素(40mg/kg)进行干预。造模及药物干预结束后，每组选取10只进行行为学测试、取材及后期分子生物学检测。剩余大鼠饲养至成年后进行相同的行为学测试、取材及分子生物学检测。<br>　　3.1.2实验方法<br>　　(1)通过21天慢性不可预知性应激建立抑郁模型，采用七种刺激方式:热应激5min(45℃)，噪音8h(92dB，1500Hz)，昼夜颠倒，禁食24h，禁饮24h，夹尾1min，不可回避足底电击(30mV，持续10s，间隔10s，总过程共持续10min)。(2)应用糖水偏好实验检测大鼠的快感缺失水平，旷场实验检测大鼠陌生环境中探索行为和自主活动，高架十字迷宫实验检测大鼠的焦虑水平，水迷宫实验检测大鼠空间记忆和学习能力。(3)应用酶联免疫吸附测定技术检测大鼠前额叶和海马中促炎性细胞因子的表达。(4)应用免疫荧光和免疫组织化学法检测前额叶和海马中小胶质细胞数量、形态以及激活表型。(5)应用免疫印迹法检测前额叶和海马中Jmjd3和H3K27me3的表达。<br>　　3.2Jmjd3通过介导神经炎症参与母婴分离应激致抑郁障碍易感性<br>　　3.2.1实验动物和分组<br>　　80只雄性1日龄wistar大鼠幼仔随机分为两组:对照组(Control)和母婴分离组(MS)，每组40只，经过20天母婴分离造模后，每组选取10只进行行为学测试、取材和分子生物学检测。剩余大鼠饲养至成年后，每大组随机分为三个亚组即共六组:对照组（Control）、母婴分离组(MS)、脂多糖组(Con+lps)、母婴分离+脂多糖组(MS+lps)、脂多糖+GSK-J4组(CL+GSK-J4)和母婴分离+脂多糖+GSK-J4组(ML+GSK-J4)，每组10只。自60日龄起进行为期七天的脂多糖(600μg/kg)注射以及GSK-J4(3.5mg/kg)干预，造模结束后进行行为学测试、取材以及分子生物学检测。<br>　　3.2.2实验方法<br>　　(1)通过母婴分离建立早年应激致抑郁模型，幼鼠自出生后第二天至出生后20天期间，每日8:00起与母鼠分离4小时。(2)大鼠成年后通过连续七天注射脂多糖(600μg/kg)作为后期生活挑战，同时腹腔注射GSK-J4(3.5mg/kg)作为干预。(3)应用糖水偏好实验检测大鼠的快感缺失水平，旷场实验检测大鼠陌生环境中探索行为和自主活动，高架十字迷宫实验检测大鼠的焦虑水平，Y迷宫和水迷宫实验检测大鼠的空间记忆和学习能力。(4)应用酶联免疫吸附测定技术检测大鼠前额叶和海马中促炎性细胞因子的表达。(5)应用免疫荧光法检测前额叶和海马中小胶质细胞数量、形态以及激活表型。(6)应用免疫印迹法检测前额叶和海马中NF-κB、Jmjd3和H3K27me3的表达。<br>　　结果：<br>　　4.1青少年期应激对大鼠前额叶和海马小胶质细胞激活及促炎性细胞因子和Jmjd3/H3K27me3表达的影响<br>　　4.1.1青少年期慢性应激导致大鼠在青少年期和成年期皆出现抑郁、焦虑样行为和学习记忆功能损害。<br>　　4.1.2青少年期慢性应激导致青少年期和成年期大鼠前额叶和海马中小胶质细胞数量增多、胞体增大，iNOS、IL-1β和IL-6表达升高。<br>　　4.1.3青少年期慢性应激导致青少年和成年期大鼠前额叶和海马中Jmjd3表达增多，H3K27me3表达减少。<br>　　4.1.4小胶质细胞抑制剂米诺环素可以显著改善大鼠抑郁、焦虑样行为和学习记忆功能，并可使小胶质细胞数量，尤其是M1型小胶质细胞激活数量，促炎性细胞因子以及Jmjd3和H3K27me3的表达趋于正常。<br>　　4.2Jmjd3通过介导神经炎症参与母婴分离应激致抑郁障碍易感性<br>　　4.2.1母婴分离可以即刻导致幼年期大鼠出现抑郁、焦虑样行为和学习记忆功能损害，同时使前额叶和海马中小胶质细胞数量增多，M1型小胶质细胞激活，促炎性细胞因子表达增多，NF-κB、Jmjd3表达增多以及H3K27me3表达降低。<br>　　4.2.2母婴分离导致的行为学和分子生物学改变可以持续到成年。同时，成年后脂多糖注射同样可以导致大鼠出现抑郁、焦虑样行为，前额叶和海马中小胶质细胞数量增多，促炎性细胞因子表达增多，NF-κB、Jmjd3表达增多以及H3K27me3表达降低。<br>　　4.2.3与单独经历母婴分离和单独接受脂多糖注射的大鼠相比，有母婴分离经历的大鼠在成年后接受脂多糖注射时，出现更为严重的抑郁样行为、神经炎症状态以及Jmjd3和H3K27me3表达水平异常。<br>　　4.2.4Jmjd3拮抗剂GSK-J4可以显著改善母婴分离和脂多糖引起的抑郁样行为和记忆功能损害，同时改善前额叶和海马的神经炎症状态，并使NF-κB、Jmjd3和H3K27me3表达趋于正常。<br>　　结论：<br>　　5.1青少年期慢性不可预知性应激导致大鼠持续至成年的抑郁、焦虑样行为和学习记忆能力损害。<br>　　5.2小胶质细胞激活以及促炎性细胞因子表达失调在青少年期应激致抑郁障碍易感性中发挥重要作用。<br>　　5.3Jmjd3和H3K27me3可能通过调节小胶质细胞激活和促炎性细胞因子的表达参与青少年期应激致抑郁障碍易感性。<br>　　5.4母婴分离导致大鼠持续至成年的抑郁、焦虑样行为和学习记忆能力损害，并可在大鼠遭遇后期生活挑战时导致其抑郁障碍易感性增加。<br>　　5.5大鼠前额叶和海马神经炎症即小胶质细胞激活以及促炎性细胞因子表达增多在母婴分离致抑郁障碍易感性中发挥重要作用。<br>　　5.6Jmjd3通过介导前额叶和海马神经炎症参与调控早年应激致抑郁障碍易感性的发生。