抑郁症作为严重的公共卫生问题和突出的社会问题已成为我国和国际社会的共识,其发病机制研究是当前的热门课题。越来越多的临床和临床前研究数据表明星形胶质细胞异常是抑郁症重要的病理生理学之一。抑郁症患者和抑郁症模型动物额叶-边缘脑区尤其是额前皮质区(prefrontal cortex, PFC)星形胶质细胞数目减少,形态改变,然而星形胶质细胞功能是否发生改变鲜有报道。星形胶质细胞通过缝隙连接进行细胞间的信息传递(gap junctional intercellular communication, GJIC)是星形胶质细胞重要的功能之一,近年来发现其病理改变参与了很多神经系统疾病的发生,如癫痫、脑缺血、阿尔茨海默病、帕金森氏病、亨廷顿氏病等,但是星形胶质细胞GJIC的改变是否参与抑郁症的发生至今尚未报道。在本研究中,我们试图从以下两方面对上述问题作出回答：①公认的抑郁动物模型——慢性不可预知性应激(chronic unpredictable stress, CUS)是否影响大鼠PFC区星形胶质细胞缝隙连接的结构和功能；②大鼠边缘前皮质(prelimbic cortex, PLC)区缝隙连接阻断是否可以诱导大鼠出现抑郁样的行为。首先,我们建立了CUS大鼠模型,并选择临床上常用的抗抑郁药氟西汀和度洛西汀作为阳性药,然后通过糖水消耗实验(sucrose preference test, SPT)和新奇抑制摄食实验(novelty suppressed feeding test, NSFT)对该抑郁症动物模型和阳性药的抗抑郁作用进行评价。其次,在上述实验体系中,我们采用染料示踪和电子显微镜分析的方法对额前皮质区星形胶质细胞缝隙连接的功能和超微结构进行检测,并应用western blotting、 RT-PCR和免疫组化的方法对星形胶质细胞主要的缝隙连接蛋白——连接蛋白43(connexin43, Cx43)的表达进行检测。再次,鉴于CUS抑郁症大鼠模型的一个重要特点是下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamic-pituitary-adrenal, HPA)轴过度兴奋,如糖皮质激素水平的升高,其在一定程度上模拟了精神抑郁症(psychotic major depression, PMD),我们还选择了目前正处在精神抑郁症111期临床试验的糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor,GR)拮抗剂米非司酮作为阳性药,并通过SPT和NSFT对其抗抑郁作用进行评价。在该实验体系中,我们同样采用染料示踪和电子显微镜分析的方法对星形胶质细胞缝隙连接的功能和超微结构进行检测,并应用western blotting、RT-PCR和免疫组化的方法对Cx43的表达进行检测。然后,为了验证PLC区缝隙连接阻断是否可以诱导大鼠抑郁样行为,我们在大鼠PLC区定位注射不同剂量的缝隙连接阻断剂CBX,并通过SPT和NSFT对大鼠进行行为学评价。还应用胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein, GFAP)免疫组化的方法对星形胶质细胞的数目进行检测,应用western blotting的方法对Cx43的蛋白水平进行检测。最后,我们在大鼠PLC区定位注射了作用更加特异的缝隙连接阻断剂——Cx43的模拟肽段Gap26和Gap27,并通过SPT对大鼠进行行为学评价。结果显示,CUS显著降低大鼠的糖水偏爱百分比,延长动物在新环境中的摄食潜伏期,表明给予CUS的动物表现出快感缺失和焦虑等抑郁样的症状,模型建立成功。氟西汀、度洛西汀和米非司酮对上述行为学改变均有明显的改善作用,即表现出抗抑郁的作用。CUS导致荧光黄在大鼠PFC区扩散距离缩短,细胞间偶联减少,表明CUS大鼠PFC区星形胶质细胞缝隙连接功能受损。电镜数据显示CUS模型大鼠PFC区星形胶质细胞缝隙连接结构不完整,缝隙变宽,表明CUS大鼠PFC区星形胶质细胞缝隙连接超微结构受损。而且,CUS模型大鼠PFC区Cx43的蛋白水平、mRNA水平和免疫反应阳性点数明显降低。同时氟西汀、度洛西汀和米非司酮均可逆转上述这些变化。PLC区定位注射CBX不引起星形胶质细胞数目的减少,但其引起的缝隙连接阻断导致大鼠糖水偏爱百分比明显降低,在新环境中的摄食潜伏期明显延长,表明大鼠出现抑郁样行为,而且这些行为学改变是剂量依赖性的。CBX可以明显降低Cx43的蛋白水平,这种改变也是剂量依赖性的,相关性分析的结果提示我们Cx43的表达变化与抑郁样行为的表型具有相关性。此外,PLC区定位注射Cx43的模拟肽段Gap26和Gap27也可以导致大鼠糖水偏爱百分比明显降低,即表现出抑郁症的核心症状——快感缺失,进一步证明了PLC区缝隙连接阻断可以诱导大鼠出现抑郁样行为,而且Cx43的改变可能是诱发抑郁样行为的重要因素。综上所述,①CUS抑郁症模型大鼠PFC区星形胶质细胞缝隙连接出现损伤,氟西汀、度洛西汀和米非司酮均可以逆转该改变,一方面说明它们对星形胶质细胞GJIC损伤的改善作用是其发挥抗抑郁作用的机制之一,另一方面说明CUS对星形胶质细胞GJIC的损伤作用可能与GR的激活有关。②大鼠PLC区缝隙连接阻断可以诱导大鼠出现抑郁样的行为。上述结论支持PFC区星形胶质细胞GJIC的改变参与抑郁症的发生。