抑郁症是一种最为常见的精神疾病,在世界范围内,其终生患病率约为5.2%～19%。抑郁症共病心血管疾病、心肌梗塞、糖尿病、物质成瘾等疾病的机会明显高于正常人；此外,抑郁症病人有着很高的自杀率,严重威胁人们的心身健康。此病不仅严重影响患者的生活质量,还会对其社会、职业功能造成明显影响,使社会背负沉重的经济负担,甚至可成为社会不安定因素。尽管经过数十年的努力,我们对于精神疾病包括抑郁症的认识有了很大的提高,但是对于抑郁症的分子生物学、细胞生物机制尚不清楚。已有研究表明,在抑郁症的早期明确诊断并及时给予有效治疗,可以显著改善患者的心理、生理、社会功能以及工作效率,并大大减少治疗费用。然而,目前临床上对于抑郁症的诊断仍是依靠临床医生对病人多种症状的主观评估,缺乏有效的客观诊断“金标准”,因而在临床上误诊、误治在所难免。因此,临床上迫切需要找到一种具有高度敏感性和特异性的生物标志物,来帮助临床医生对抑郁症做出早期诊断和早期干预。以往学者们对神经生长因子、细胞因子、内分泌分子、代谢产物以及脑影像学等因素进行了大量研究,考察其作为生物标志物的可行性,但是都未能达到生物标志物所要求的特异度和敏感度。microRNA是一类单链非编码小分子RNA,长约21-22个核苷酸,通过部分性或完全性地与靶mRNA的3’非翻译区(3’UTR)互补配对,阻止其翻译或使其降解,从而起到基因转录后调节的作用。据研究,约有50%的蛋白质编码基因受到miRNA的精确调控,并且多个rniRNA分子可以共同调节一个基因的表达,一个]miRNA分子亦可调控数百、上千个基因的表达,使得miRNA成为调控基因表达和信号通路网络的关键节点。在大脑的发育、神经发生、神经元成熟及突触形成过程中,miRNA都起着关键的调控作用；在精神疾病的发生、发展中,miRNA亦起重要作用,其表达水平与抗精神病药物的疗效有相关性。已有研究表明1niRNA通过多种途径参与了抑郁症发病机制：1.miRNA的单核苷酸多态性(SNP)与抑郁症之间存在显著的相关性；2.rniRNA通过调节神经元的发生影响抑郁症的发生和进展；3.miRNA参与神经末稍突触可塑性机制而影响抑郁症的发生和进展；4.应激是抑郁症发生的一个重要危险因素,而急、慢性应激会改变动物模型脑内miRN A的表达；5.脑源性神经生长因子(BDNF)与抑郁症关系密切。有研究发现BDNF可调节miR-132的表达,进而引起神经突形成增加及形成树枝状形态；6.抗抑郁药物可影响miRN A表达。作为生物标志物,必须有性质稳定、重复性好、便于采集和测量等特性。而外周血miRNA正好具备这些特征。其理化性质稳定,能够对抗核糖核酸酶的降解,由PCR定量检验精度高且稳定,其表达有组织特异性和时序性,而且采集方便、无创,费用低廉,便于重复检测动态观察其表达水平。更为重要的是,外周血白细胞与脑组织之间可能存在着相同的miRNA表达模式；此外,外周血淋巴细胞中miRNA的表达谱与其临床症状之间存在密切的联系,提示外周血淋巴细胞可能反映脑细胞的生理病理过程。上述种种特性启发我们设想,外周血miRNA是否可以作为抑郁症的生物标志物呢?检索近年来的文献,我们尚未发现在抑郁症领域有类似的研究报道。基于以上研究背景,我们设计如下课题来寻找、验证可以作为抑郁症生物标志物的外周血miRNA,并对相关miRNA在抑郁症病理机制中所起的作用作出探讨。课题分为下述四个部分。第一部分：抑郁症外周血单核细胞中差异性表达miRNA的筛选及验证实验方法：采用Affymetrix miRNA3.0芯片对抑郁症和对照者(各3例)的外周血miRNA样本进行初步筛查,筛选出两组间差异性表达的miRNA。然后选择其中10个差异性表达的miRNA在91例抑郁症和46例对照者的较大样本中用qRT-PCR方法进行验证。最后对经过验证的显著差异性表达的miRNA进行ROC曲线分析。结果：1.通过miRNA芯片分析,筛选出26个差异性表达的miRNA。其中21个miRNA表达上调,5个1niRNA表达下调；2.选择其中10个miRNA在扩大样本中采用qRT-PCR方法进行验证,发现miR-1972、miR-26b、miR-4485、miR-4498、miR-4743等5个miRNA的表达差异性具有显著性(尸<0.05)。ROC曲线分析提示,上述5个miRNA作为一个整体,其联合ROC曲线的AUC为0.6361,敏感值为54.35%,特异值为79.01%。第二部分：抗抑郁药物干预对PBMC中miRNA的影响实验方法：采用5-羟色胺再摄取抑制剂(单药或联合用药)对入组的27例抑郁症病人实行药物干预。在药物干预前及干预3周后,使用汉密尔顿抑郁量表(HAMD)24项版对病人的临床症状进行评估；同时抽取外周血,分离单核细胞后以qRT-PCR方法检测miRNA的表达量。结果：1.抗抑郁药物干预3周后,HAMD各项分数除“日夜变化”因子外,总分及其它因子分均较治疗前显著下降(尸<0.01)；2.在抗抑郁药物干预3周后,患者PBMC中1niR-26b、miR-1972、miR-4485、miR-4498、miR-4743等5个miRNA的相对表达量均较治疗前显著上升(P<0.05或尸<0.01),提示治疗后各miRNA的表达水平均较治疗前显著下降；3.将治疗前后miRNA的ACT值之差(AACT)取2的负对数,即2-△△CT与HAMD各分值之差(△值)作spearman相关分析,结果显示,miR-26b的2-ΔΔCT值与ΔHAMD总分、△焦虑/躯体化因子分、△认知障碍因子分呈显著正相关(P<0.05)；miR-1972的2-△△CT值与ΔHAMD总分、△认知障碍因子分呈显著正相关(P<0.05)；miR-4743的2-△△CT值与△认知障碍因子分呈显著正相关(P<0.05)。第三部分：抑郁症PBMC中差异性表达的miRNA的生物信息学分析实验方法：采用TargetScan、miRDB、DIANA-microT-CDS等3个在线软件分别对miR-26b、miR-1972、miR-4485、miR-4498、miR-4743等5个miRNA的靶基因做出预测,取3个软件的预测结果的交集,作为rmiRNA的靶基因。继而采用FunNet软件对5个1miRNA的靶基因的合集进行了Gene Ontology功能注释和KEGG信号通路(Pathway)富集分析。结果：1.miR-26b、miR-1972、miR-4485、miR-4498、miR-4743的靶基因涉及广泛的GO生物学过程,包括多项与中枢神经系统相关的条目；2.靶基因所涉及的KEGG信号通路中许多与抑郁症关系密切；3miR-26b、miR-1972、miR-4498可能在抑郁症的病理机制中起更加重要的作用。第四部分：母婴分离抑郁小鼠模型额叶皮层中miR-26b与mTOR信号通路的关联研究实验方法：采用母婴分离措施诱导小鼠抑郁模型,成年后以强迫游泳实验和悬尾实验来评估小鼠的抑郁行为。造模成功后,分别检测6只母婴分离小鼠和6只对照组小鼠额叶皮层中miR-26b的表达水平以及rnTOR、p-mTOR、Akt、p-A kt的含量。再将miR-26b的表达水平分别与p-mTOR/mTOR、p-Akt/Akt值作spearman相关分析。结果：1.母婴分离组小鼠额叶皮层中p-mTOR/mTOR值和p-Akt/Akt值较对照组均显著下降(P<0.05或P<0.01)；2.母婴分离组小鼠额叶皮层中miR-26b的相对表达量较对照组显著增高(P<0.01)；3.小鼠额叶皮层中miR-26b的相对表达量与p-mTOR/mTOR比值呈负相关(P<0.05)。结论：1.抑郁症病人PBMC中1miR-26b、miR-1972、miR-4485、miR-4498和miR-4743出现差异性表达,并且其变化水平与临床症状相关,有希望作为抑郁症的生物标志物。2.生物信息学分析提示,与抑郁症相关的多条GO生物学过程和KEGG信号通路显著富集；1miR-26b、miR-1972、miR-4498可能在抑郁症的病理机制中起着更为重要的作用3.新生期母婴分离可引起小鼠成年后额叶皮层中miR-26b表达显著上调、fmTOR信号通路活性显著下降,且两者之间负性相关。