基于胶质细胞18 ku转位蛋白的快速起效抗抑郁新药研究

目的脑内18 ku转位蛋白(TSPO)主要位于胶质细胞上,是介导神经类固醇(如别孕烯醇酮)合成的关键蛋白。本研究拟在动物行为、细胞和分子水平探讨TSPO在精神-认知障碍疾病治疗中的靶标价值,并研究自主研发的TSPO激活剂YL-IPA08的抗精神-认知障碍的药理学作用及其机制。方法①采用TSPO敲除小鼠进行YL-IPA08给药后的强迫游泳实验、悬尾实验和高架十字迷宫实验检测抗抑郁和抗焦虑行为效应。②采用PCPA和5,7-DHT等药理学技术干扰大脑5-HT系统后,探索5-HT系统在YL-IPA08抗抑郁和抗焦虑中的作用。③采用大鼠慢性不可预知应激模型、小鼠慢性束缚应激模型和小鼠皮质酮饮水模型,以糖水偏好实验检测糖水偏嗜度这一核心指标评价YLIPA08抗抑郁起效时程。采用Western印迹以及高尔基染色进行相应的神经生物学机制研究。④用大鼠在体多通道电生理记录研究YL-IPA08对内侧前额皮层(mPFC)部位谷氨酸能锥体神经元和γ-氨基丁酸(GABA)能中间神经元放电频率的影响。结果①TSPO敲除可取消YL-IPA08的抗抑郁、抗焦虑效应,进一步确证了YL-IPA08的靶标特异性。②5-HT系统被干扰之后可以阻断YL-IPA08的行为学效应,进一步微透析实验研究发现,YL-IPA08可以快速增加大鼠海马细胞间隙5-HT水平,而TSPO拮抗剂PK11195可以完全阻断YL-IPA08诱导的海马5-HT升高,上述结果提示5-HT系统的完整性可能参与了YL-IPA08的抗抑郁、抗焦虑效应。③YL-IPA08给药1周可显著发挥抗抑郁效应,而氟西汀则需3周,提示YL-IPA08具有快速起效的优势。YL-IPA08的快速抗抑郁效应可能与快速增加mPFC神经元树突复杂性有关。④YL-IPA08单次给药使大鼠mPFC中谷氨酸能锥体神经元放电频率增加,GABA能中间神经元放电频率降低,提示YL-IPA08抗抑郁抗焦虑效应可能与兴奋锥体神经元,抑制中间神经元有关,即YL-IPA08可快速调节mPFC的E∶I功能性再平衡,这可能是其快速起效的重要启动机制。结论①TSPO选择性配体YL-IPA08在多种抑郁动物模型上具有快速起效的抗抑郁作用(1周);②YL-IPA08快速调节mPFC中谷氨酸锥体神经元和GABA中间神经元的E∶I功能性再平衡,进而快速增强锥体神经元树突复杂性,这可能是其快速抗抑郁的重要机制。本研究为前期课题组提出的“单胺(5-HT)-谷氨酸/GABA长神经环路”候选假说提供了有力证据,为快速起效抗抑郁新药的发现及靶标机制研究提供了有益的借鉴。