研究背景抑郁症是一种由多种因素引起的、以持续性情绪低落和认知功能障碍为主要表现的神经、精神性疾病,严重影响人类健康。越来越多的研究表明抑郁症患者特定脑区体积萎缩、结构变化明显、神经细胞丢失,但其具体机制尚未完全阐明。最近研究发现miRNA-134与大脑神经元突触的发育、成熟及可塑性调节密切相关,推测其可能在抑郁症的脑功能失调中起重要作用。人参皂苷(ginsenosideRg1,G-Rg1)具有神经保护等多种作用,但其能否通过神经保护作用而改善抑郁症状的发生,目前尚不清楚。因此,本课题成功构建慢性不可预知性温和刺激(Chronic unpredictable mild stress,CUMS)导致的大鼠抑郁症动物模型,利用行为学、分子生物学及形态学等方法研究miRNA-134在神经突触可塑性调节及抑郁症发病中的作用,并对人参皂苷G-Rg1的抗抑郁效应及其机制进行了探讨。研究目的1.构建大鼠抑郁症动物模型,通过行为学实验筛选成功模型。2.研究miRNA-134-Limk1-Cofilin信号通路在抑郁症大鼠神经结构可塑性调节中的作用。3.研究miRNA-134-Limk1-Cofilin信号通路在抑郁症发病中的作用。4.研究人参皂苷G-Rg1是否通过调控miRNA-134-Limk1-Cofilin信号通路而发挥抗抑郁效应。研究方法一、将160g-180gWistar雄性大鼠随机分为空白对照组、CUMS组、人参皂苷预处理组(G-Rg1+CUMS)和溶剂对照组(Nacl0.9%+CUMS)。除空白对照组外,其余三组均给予为期6周的慢性不可预知性温和刺激。人参皂苷预处理组和溶剂对照组在每次刺激前30分钟以腹腔注射的方式分别给予G-Rg1(40mg/Kg)和0.9%的生理盐水。6周后对各组进行糖水偏好实验、强迫游泳实验等相关行为学测试,对建模成功的大鼠麻醉、取前额叶皮质部位,进行形态学和分子生物学检测。利用高尔基染色、透射电镜技术观察前额叶皮质脑区神经元结构变化;利用Western Blot、免疫荧光技术检测Limk1、p-Limk1、Cofilin、p-Cofilin、Spinophilin及BDNF等蛋白的表达变化,并用RT-PCR技术检测相关蛋白基因表达水平的变化;利用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qPCR)技术检测miRNA-134的表达情况。二、在正常大鼠前额叶皮质注射腺相关病毒包装的HBAAV2/8-U6-miR134-CAG-GFP过表达miRNA-134,同时在抑郁症大鼠前额叶皮质注射HBAAV2/8-U6-miR134-sponge-CAG-GFP抑制miRNA-134的表达,检测对神经元结构可塑性变化、一系列相关蛋白以及动物抑郁行为的影响。研究结果1.体重称重实验中CUMS组大鼠体重增加量明显减少(p<0.05);糖水偏好实验中,CUMS组大鼠糖水摄入量明显降低(p<0.05);强迫游泳实验中CUMS组大鼠静止不动时间明显增长(p<0.05)。2.高尔基染色结果显示,CUMS组大鼠较正常组前额叶皮质树突棘密度明显降低;透射电镜结果显示神经元突触数目减少,前后膜活性区变薄。3.Western Blot、PCR和免疫荧光结果显示,与空白对照组相比,CUMS组大鼠前额叶皮质部位Limk1、p-Limk1、Cofilin、p-Cofilin及Spinophilin蛋白表达降低。4.qPCR结果显示,与空白对照组相比,CUMS组大鼠前额叶皮质中miRNA-134表达量明显上升。5.在病毒注射实验中,HBAAV2/8-U6-miR134-CAG-GFP组大鼠miRNA-134表达较正常组大鼠增高,同时伴随Limk1及Cofilin蛋白表达减少、磷酸化水平降低,树突棘和突触数目减少等神经结构可塑性变化;而HBAAV2/8-U6-miR134-sponge-CAG-GFP组大鼠miRNA-134表达较抑郁组大鼠降低,同时伴随Limk1及Cofilin蛋白表达增加、磷酸化水平增高,树突棘和突触数目增加等神经结构可塑性变化。6.与CUMS组相比,人参皂苷预处理组大鼠miRNA-134表达降低,Limk1、p-Limk1、Cofilin、p-Cofilin及BDNF蛋白表达增加,同时树突棘密度增加,突触数目增多,动物抑郁样行为显著改善。结论1.CUMS能有效诱导大鼠抑郁样行为的产生,并伴随前额叶皮质部位发生神经结构可塑性变化。2.CUMS导致大鼠脑内miRNA-134表达量升高,进而使Limk1、Cofilin及Spinophilin等蛋白表达量发生改变。3.人参皂苷G-Rg1可能通过调控miRNA-134-Limk1-Cofilin信号通路影响神经结构可塑性,从而改善CUMS诱导的抑郁样行为,提示人参皂苷G-Rg1可能通过其神经保护作用发挥抗抑郁效应。