重复经颅磁刺激对抑郁模型大鼠行为学和BDNF、IL-1β、NF-κB水平的影响及作用机制的研究

来源 :第四军医大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:hwb6090
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研究目的:本研究的主要目的是探索重复经颅磁刺激(Repetitive Transcranial MagneticStimulation,rTMS)对慢性不可预见温和刺激(Chronic Unpredictable Mild Stress)抑郁模型大鼠的干预效果,对其脑源性神经营养因子(Brain derived beurotrophicfactor,BDNF)、白介素-1β(IL-1β)、核因子κB(NF-κB)炎症反应及ERK通路的影响以及大鼠海马神经元的凋亡和神经发生情况。进一步探讨rTMS治疗抑郁症的作用机制。研究方法:1. rTMS对CUMS抑郁模型大鼠行为学以及BDNF、IL-1β、NF-κB水平的影响成年雄性SD大鼠48只,适应性饲养7天后随机分为六组,每组8只。Sham组、Sham+rTMS组、CUMS组、CUMS+rTMS组、CUMS+舍曲林组、CUMS+rTMS+舍曲林组。造模组的4组接受为期4周的CUMS模型处理,对照组正常饲养。造模结束后对所有大鼠进行行为学测试,包括旷场测试、强迫游泳测试、糖水偏好测试。后接受1周的rTMS和/或舍曲林干预治疗,治疗结束后再次测定行为学以及BDNF、NF-κB和IL-1β水平。2. ERK信号转导通路参与调控rTMS对CUMS大鼠行为学及海马BDNF、IL-1β、NF-κB和形态学的影响成年SD大鼠30只,所有大鼠适应性饲养7天后随机分为5组:sham组,sham+rTMS组,CUMS组,CUMS+rTMS组,CUMS+rTMS+U0126组,每组6只。造模组接受为期4周的CUMS模型处理,对照组正常饲养。造模结束后,rTMS干预的三组接受为期1周的治疗,U0126组每次在rTMS治疗干预前30min对大鼠进行腹腔注射促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)MEK1/2的抑制剂U0126。治疗结束后对所有大鼠进行旷场实验、强迫游泳行为学测试后,每组3只大鼠取海马组织蛋白样品,剩余3只大鼠进行灌注取脑,行冰冻切片,分别检测NF-κB、iNOS、BDNF、ERK、pERK的水平以及海马神经元凋亡和神经发生的情况。研究结果:1. rTMS对CUMS大鼠行为学的影响与对照组相比,CUMS大鼠在强迫游泳实验中的不动时间,旷场实验中的自发活动总距离以及糖水偏好率的差异均有统计学意义(P <0.05)。CUMS大鼠与对照组相比,进入旷场中心区的时间和嗅探次数的明显降低,经过药物和/或rTMS干预的大鼠,进入中心区的时间和嗅探次数比CUMS组大鼠增多。在强迫游泳实验中,CUMS组的不动时间与对照组相比明显延长,而经过药物和/或rTMS干预的大鼠,不动时间与CUMS组相比有所缩短。差异均有统计学意义(P <0.05)。且rTMS对CUMS大鼠行为学的改善作用可以被U0126所阻断。2. rTMS对CUMS大鼠BDNF、NF-κB和IL-1β水平的影响和对海马神经元凋亡和神经发生的作用CUMS组大鼠与sham组相比, IL-1β水平明显增高,而经过rTMS和舍曲林的干预治疗后,IL-1β水平出现了显著的下降。单纯舍曲林治疗组与舍曲林合用rTMS治疗组相比,后者的下降更明显。在NF-κB的结果中,同样体现出这一联合治疗的差异显著性,差异均有统计学意义(P <0.05)。CUMS组和CUMS+rTMS+U0126组与对照组和CUMS+rTMS相比,海马中caspase3阳性细胞数目明显增加,而DCX阳性细胞数目显著减少,差异有统计学意义(P <0.05)。CUMS组和CUMS+rTMS+U0126组的海马BDNF和pERK的表达,均比对照组以及CUMS+rTMS组有所降低,差异有统计学意义(P <0.05)。而ERK各组的表达水平无统计学差异。CUMS组和CUMS+rTMS+U0126组的海马NF-κB和iNOS表达均比对照组及CUMS+rTMS组有所增加,差异有统计学意义(P <0.05)。研究结论:抑郁模型大鼠IL-1β、NF-κB和iNOS水平升高,BDNF水平下降,rTMS可以缓解这一现象并可以改善模型大鼠的抑郁样行为。rTMS对正常大鼠IL-1β、NF-κB和iNOS水平没有影响。rTMS联合舍曲林治疗可以起到更好的效果。rTMS可以改善CUMS大鼠海马细胞的凋亡情况,增加海马新生神经元数目,具有一定的神经保护作用。rTMS对CUMS大鼠行为学和形态学的改善作用会被U0126所阻断,提示rTMS可能通过调节ERK信号通路而上调BDNF水平进一步起到抗炎作用,发挥其神经保护及抗抑郁的效应。
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