奥氮平介导环磷酸腺苷反应元件结合蛋白/脑源性神经营养因子/酪氨酸蛋白激酶受体B通路对精神分裂模型大鼠的神经修复作用

目的 探讨奥氮平通过对环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)/脑源性神经营养因子(BDNF)/酪氨酸蛋白激酶受体B(TrkB)通路的影响对精神分裂模型大鼠的神经修复作用。方法 将60只大鼠纳入对照组、模型组、奥氮平低、中、高剂量组,各组均10只。模型组、奥氮平低、中、高剂量组大鼠进行MK-801腹腔注射0.2 mg/(kg·d),对照组注射等量生理盐水。模型建立成功24 h后,奥氮平低、中、高剂量组分别以0.5、1.0、1.5 mg/(kg·d)奥氮平溶液灌胃,对照组、模型组同剂量生理盐水灌胃。按照共济失调和刻板行为标准对大鼠行为学进行评分;Morris水迷宫实验评定大鼠认知功能及学习能力;ELISA法检测大鼠血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)水平;观察海马组织病理学变化;检测海马区细胞凋亡及CREB/BDNF/TrkB通路相关蛋白表达。结果 与对照组比较,模型组大鼠共济失调、刻板行为评分、TNF-α、IL-6表达、细胞凋亡率极显著增加(P<0.01),奥氮平低、中剂量组显著增加(P<0.05)。与对照组比较,模型组大鼠跨越平台次数、目标象限停留时间、CREB、磷酸化CREB(p-CREB)、磷酸化TrkB(p-TrkB)、TrkB、BDNF蛋白相对表达极显著减少(P<0.01),奥氮平低、中剂量组显著减少(P<0.05)。与模型组比较,奥氮平低、中剂量组跨越平台次数、目标象限停留时间显著增加(P<0.05),奥氮平高剂量组极显著增加(P<0.01)。模型组以及奥氮平低剂量组中海马细胞肿大明显、细胞核破碎分裂、固缩,组织排列杂乱;奥氮平中、高剂量组大鼠海马细胞中少见破碎分裂以及核固缩现象,整体组织与对照组大鼠相似。结论 奥氮平对精神分裂症模型大鼠的神经修复作用机制涉及到改善大鼠认知功能受损、保护大鼠海马神经细胞以及激活CREB/BDNF/TrkB信号通路的表达。

环磷酸腺苷反应元件结合蛋白-脑源性神经营养因子信号通路功能低下与抑郁症

抑郁症为心境障碍的主要类型,因高患病率、高复发率、高自杀率等特点成为严重影响人类健康的公共卫生及社会问题,但发病机制不详。“海马神经可塑性障碍”为新近有关抑郁症发病神经生物学机制研究热点。CREB(环磷酸腺苷反应元件结合蛋白)-BDNF(脑源性神经营养因子)/TrkB(酪氨酸激酶受体B)信号通路是神经再生关键环路之一,该信号通路相关蛋白表达与抑郁症发生、发展关系密切,阐明该通路信号功能将为探索抑郁症神经生物学病因提供必要信息,并为临床开发靶点明确抗抑郁创新药物提供理论基础。

腧穴“解郁方”对慢性不可预测轻度应激抑郁大鼠下丘脑-垂体-肾上腺轴及BDNF/TrkB/CREB通路的影响

目的:观察腧穴“解郁方”对慢性不可预测轻度应激(CUMS)抑郁大鼠下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴和脑源性神经营养因子(BDNF)/酪氨酸激酶B受体(TrkB)/环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)信号通路的影响。方法:40只无特定病原体(SPF)级Sprague Danley(SD)雄性大鼠随机分为空白组(10只)、模型组(10只)、西药组(10只)、针刺组(10只),除空白组外,其余3组连续28 d构建CUMS抑郁大鼠模型,造模成功后,西药组连续14 d灌胃盐酸帕罗西汀混悬液,每日1次;针刺组针刺百会、太冲、神门,每日1次,每次20 min,连续针刺14 d。苏木素-伊红(HE)染色观察大鼠海马病理变化,酶联免疫吸附法(ELISA)测定血清促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、皮质醇(CORT)水平;免疫组化(IHC)检测海马BDNF、TrkB表达情况,蛋白质免疫印迹法(Western Blot)及实时荧光定量-聚合酶链式反应(PCR)测定海马BDNF、TrkB、CREB蛋白及mRNA的表达。结果:与空白组比较,模型组血清CRH、ACTH和CORT含量上升(P<0.01),海马病理损伤严重,海马BDNF、TrkB平均光密度降低(P<0.01),BDNF、TrkB、CREB蛋白及mRNA明显下降(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较,针刺组血清CRH、ACTH、CORT含量下降(P<0.05),海马病理损害明显减轻,BDNF、TrkB平均光密度明显增加(P<0.05),BDNF、CREB、TrkB蛋白及mRNA表达水平上升(P<0.05)。结论:腧穴“解郁方”可能通过调节HPA轴和调控BDNF/TrkB/CREB信号通路,改善CUMS诱导的大鼠抑郁样行为。

基于BDNF/TrkB/ERK/CREB信号通路探究温笑散通过促进神经发生抗抑郁的作用机制

目的:探讨温笑散改善皮质酮诱导的小鼠抑郁样行为的作用机制。方法:雄性ICR小鼠随机分为正常组、模型组、帕罗西汀组(20 mg·kg^(-1))、温笑散低、高剂量组(3.27、6.54 g·kg^(-1)),正常组和模型组给予等体积的生理盐水,除正常组外其他各组在灌胃0.5 h后皮下注射皮质酮诱导抑郁模型。给药结束后检测小鼠抑郁样行为;酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清皮质酮含量;尼氏染色观察海马神经元损伤情况;免疫荧光检测海马齿状回(DG)中双皮质素(DCX)表达;蛋白免疫印迹法检测海马组织中脑源性神经营养因子(BDNF)/酪氨酸激酶受体B(TrkB)/细胞外调节蛋白激酶(ERK)/环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)信号通路相关蛋白表达。结果:与正常组比较,模型组小鼠糖水偏好率显著降低、悬尾不动时间显著增加(P<0.01),旷场中心区域的停留时间和运动总距离明显减少(P<0.05,P<0.01),血清皮质酮水平显著升高(P<0.01),海马DG区神经元体积明显缩小、细胞核染色加深,DG区的DCX表达减少,海马中BDNF、磷酸化(p)-TrkB、p-ERK、p-CREB蛋白表达明显降低(P<0.05,P<0.01)。与模型组比较,温笑散低剂量组糖水偏好、旷场、悬尾行为学指标明显改善(P<0.05,P<0.01),温笑散高剂量组糖水偏好、旷场行为学指标明显好转(P<0.05,P<0.01);温笑散给药组血清皮质酮水平均显著降低(P<0.01),海马DG区神经元结构和形态正常,细胞核明显、尼氏体丰富,DG区DCX的表达均升高,温笑散高剂量组海马中BDNF、p-TrkB、p-ERK、p-CREB蛋白表达明显升高(P<0.05,P<0.01)。结论:温笑散能改善皮质酮诱导的小鼠抑郁样行为,促进神经发生,其作用机制可能与激活BDNF/TrkB/ERK/CREB信号通路相关。

芍甘木瓜汤通过BDNF/TrkB/CREB信号通路改善脑卒中偏瘫痉挛状态大鼠神经行为学研究

目的观察芍甘木瓜汤对脑卒中偏瘫痉挛状态大鼠神经行为学的影响,并探讨对脑源性神经营养因子(BDNF)/酪氨酸蛋白激酶B(TrkB)/环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)信号通路的调控机制。方法取50只SD大鼠采用改良线栓法制作大脑中动脉梗死模型,选取建模成功大鼠随机分为模型组、巴氯芬(0.008 g/kg)组和芍甘木瓜汤低、中、高剂量(0.05、0.10、0.15 g/kg)组。另取10只SD大鼠不栓塞大脑中动脉作为假手术组,于再灌注2 h后ig给药,每天1次,连续2周,假手术组和模型组ig等量生理盐水。干预前后分别采用Zea Longa量表、改良Ashworth量表评价神经行为学、肌张力变化,采用大鼠多导生理记录仪测定上肢伸直幅度;酶联免疫法检测大鼠干预前后血清BDNF、TrkB水平;苏木素-伊红(HE)染色观察缺血半暗带脑组织病理变化,透射电镜下观察缺血半暗带脑组织神经元超微结构;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测缺血半暗带脑组织BDNF、TrkB-FL、TrkB-T1、CREB mRNA表达;Western blotting检测BDNF、TrkB-FL、TrkB-T1、CREB蛋白表达及p-CREB水平。结果干预后巴氯芬组和芍甘木瓜汤各剂量组的Zea Longa量表、改良Ashworth量表分级均较干预前和模型组(干预后)显著改善(P<0.05),上肢伸直幅度均较干预前和模型组(干预后)均显著增加(P<0.05),血清BDNF、TrkB水平均较干预前和模型组(干预后)显著升高(P<0.05),缺血半暗带脑组织病理变化和神经元超微结构均较模型组明显改善。模型组缺血半暗带脑组织BDNF、TrkB-FL mRNA与蛋白表达,p-CREB蛋白水平均显著低于假手术组(P<0.05),巴氯芬组和芍甘木瓜汤各剂量组均较模型组显著升高(P<0.05);模型组缺血半暗带脑组织TrkB-T1 mRNA与蛋白表达显著高于假手术组(P<0.05),巴氯芬组和芍甘木瓜汤各剂量组均较模型组显著下降(P<0.05)。各组缺血半暗带脑组织CREB mRNA表达差异无统计学意义。结论对脑卒中偏瘫痉挛状态大鼠ig予以芍甘木瓜汤可改善其神经行为学,降低肌张力,增加血清BDNF、TrkB水平,减轻缺血半暗带脑组织病理和神经元超微结构变化,推测与激活BDNF/TrkB/CREB通路,上调BDNF、TrkB-FL mRNA与蛋白表达,下调TrkB-T1 mRNA与蛋白表达,增加p-CREB水平有关。

“通督调神”针刺对脑卒中后抑郁大鼠海马CREB/BDNF/TrkB信号通路的影响

目的:观察“通督调神”针刺对脑卒中后抑郁(PSD)大鼠抑郁样行为以及海马环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)/脑源性神经营养因子(BDNF)/酪氨酸蛋白激酶B(TrkB)通路的调节作用,探讨其改善PSD的可能机制。方法:将36只SPF级SD大鼠随机分为假手术组、模型组、通督调神组,每组12只。模型组、通督调神组大鼠采用Zea Longa线栓法和慢性不可预知性温和应激(CUMS)法复合制备PSD模型。通督调神组大鼠于造模结束后第4天予针刺“大椎”“水沟”“百会”“神庭”,每次干预40 min,每天1次,每周6次,连续干预4周。分别于PSD模型造模结束后第2天和干预4周后进行大鼠Zea Longa神经行为学评分、蔗糖水消耗实验和敞箱实验;生化法检测大鼠海马CA1区超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量;ELISA法检测大鼠血清BDNF含量;实时荧光定量PCR法检测大鼠海马CA1区BDNF、Trk B、CREB mRNA表达;Western blot法检测大鼠海马CA1区BDNF、Trk B、CREB,p-CREB蛋白表达。结果:与假手术组比较,造模后、干预后模型组及造模后通督调神组大鼠Zea Longa神经行为学评分升高(P<0.05),蔗糖水消耗百分比、敞箱实验水平与垂直运动评分降低(P<0.05)。与模型组比较,通督调神组大鼠干预后Zea Longa神经行为学评分降低(P<0.05),蔗糖水消耗百分比、敞箱实验水平与垂直运动评分升高(P<0.05)。与假手术组比较,模型组大鼠海马CA1区SOD、CAT活性及血清BDNF含量降低(P<0.05),MDA含量升高(P<0.05);与模型组比较,通督调神组大鼠海马CA1区SOD、CAT活性及血清BDNF含量升高(P<0.05),MDA含量降低(P<0.05)。与假手术组比较,模型组大鼠海马CA1区BDNF、TrkB、CREB mRNA及BDNF、TrkB、CREB、p-CREB蛋白表达降低(P<0.05);与模型组比较,通督调神组大鼠海马CA1区BDNF、TrkB、CREB mRNA及BDNF、Trk B、p-CREB蛋白表达、p-CREB/CREB比值升高(P<0.05)。结论:“通督调神”针刺可改善PSD大鼠抑郁样行为,其作用机制可能与抑制海马神经组织氧化应激,增强CREB/BDNF/Trk B信号通路活性有关。

大补元煎通过上调BDNF/TrkB/CREB信号通路改善APP/PS1双转基因痴呆小鼠海马突触可塑性

目的:观察大补元煎对APP/PS1痴呆小鼠海马突触可塑性及脑源性神经营养因子(BDNF)/酪氨酸蛋白激酶受体B(TrkB)/环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)信号通路的作用,并探讨其改善突触可塑性的可能机制。方法:将APP/PS1小鼠36只分为模型组、多奈哌齐组(6.5×10-4g·kg-1·d-1)和大补元煎组(13.2 g·kg-1·d-1),野生鼠12只设为正常组,正常组和模型组给予等体积生理盐水,各组连续灌胃30 d。应用Morris水迷宫检测各组小鼠的学习记忆能力,应用尼氏染色和高尔基染色观察海马区神经元和突触的病理形态变化,应用免疫荧光(IF)观察海马突触后致密蛋白95(PSD95)及突触素(SYN)的蛋白表达水平,采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测海马中BDNF,TrkB,CREB及磷酸化CREB(p-CREB)的蛋白表达水平。结果:与空白组比较,模型组小鼠平台潜伏期和游泳总路程增加(P<0.01),穿越平台次数和目标象限停留时间减少(P<0.01),小鼠海马CA3区神经元胞内尼氏体减少或消失,小鼠海马CA3区神经元及树突分支数量、树突棘密度减少(P<0.01),小鼠海马SYN,PSD95,BDNF,TrkB及p-CREB的蛋白表达水平减少(P<0.01)。与模型组比较,多奈哌齐组和大补元煎组小鼠平台潜伏期和游泳总路程减少(P<0.05,P<0.01),穿越平台次数和目标象限停留时间增加(P<0.05,P<0.01),小鼠海马CA3区神经元胞内尼氏体数量增多,小鼠海马CA3区神经元及树突分支数量,树突棘密度增加(P<0.05,P<0.01),小鼠海马SYN,PSD95,BDNF,TrkB及p-CREB的蛋白表达水平增加(P<0.05,P<0.01)。结论:大补元煎改善APP/PS1双转基因小鼠突触可塑性的机制可能与其上调小鼠海马中BDNF/TrkB/CREB信号通路有关。

基于网络药理学的舒心安神汤抗抑郁实验研究

目的:采用网络药理学、分子对接和动物实验探讨舒心安神汤治疗抑郁症的作用及机制。方法:通过TCMSP、Swiss Target Prediction、Uniprot数据库筛选舒心安神汤中的活性成分及作用靶点,采用Gene Cards、OMIM、Drug Bank数据库获得抑郁症疾病靶点;用Cytoscape软件构建可视化网络,利用Venny 2.1软件筛选、收集药物与疾病的共有靶点。将筛选出的药物和疾病的共同靶点输入String数据库,获得蛋白质相互作用(PPI)网络图,进一步筛选出核心靶点。于DAVID数据库中对交集基因进行GO富集和KEGG通路分析,预测其富集的信号通路并进行可视化展示,将核心靶点与相关活性成分在CB-Dock在线平台进行分子对接验证,并采用LC-MS对舒心安神汤主要化学成分进行分析鉴定。构建皮质酮诱导抑郁小鼠模型,利用行为学实验、尼氏染色、Western blotting法进行舒心安神汤药效评估并对脑源性神经营养因子(BDNF)、酪氨酸激酶受体B(TRKB)、环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)反映突触可塑性相关蛋白的表达进行考察。结果:网络药理学预测得到舒心安神汤治疗抑郁症的潜在活性成分141个,主要为槲皮素、β-谷甾醇、山柰酚、芍药苷、莫诺苷、斯皮诺素及姜辣素等活性成分,关键靶点包括IL6、ESR1、AKT1和EGFR等,GO富集分析结果发现抑郁反应与蛋白磷酸化调控、细胞外基质激酶结合及蛋白激酶活性等相关。KEGG通路富集结果显示,舒心安神汤治疗抑郁可能通过调节PI3K-AKT、HIF-1及MAPK等信号通路发挥作用。分子对接发现芍药苷、莫诺苷、斯皮诺素、姜辣素与ESR、AKT1和BDNF结合能力较强。LC-MS鉴定出舒心安神汤中含有15种高响应化学成分,与网络药理学核心成分预测基本一致。动物实验结果表明,与模型对照组比较,舒心安神汤20.5 g/kg组的小鼠体质量、蔗糖偏好明显增加,强迫游泳时间和新奇抑制摄食试验潜伏期明显减少(P<0.05);尼氏染色显示模型对照组小鼠海马CA3区神经元排列欠规则,细胞周围间隙增宽,胞质内尼氏小体明显减少,而舒心安神汤20.5 g/kg组小鼠海马CA3区神经元排列较为规则,细胞周围间隙缩短,尼氏体较为丰富;舒心安神汤20.5 g/kg组能明显上调小鼠海马组织TRKb、p-AKT、BDNF、CREB的蛋白表达(P<0.05)。结论:舒心安神汤可能通过其含有的槲皮素、β-谷甾醇、芍药苷、姜辣素和斯皮诺素等主要成分作用于ESR1、AKT1等靶基因,并影响BDNF/TRKB信号通路及下游相关蛋白等,发挥改善抑郁症的作用,其机制可能与上调BDNF、TRKB、p-AKT及CREB蛋白表达,改善海马神经元可塑性有关。

褪黑素对抑郁症睡眠障碍模型大鼠行为的影响及机制的研究

目的探讨褪黑素对抑郁症睡眠障碍模型大鼠的改善作用和可能机制。方法大鼠构建抑郁症睡眠障碍模型。造模成功的大鼠随机分为模型组、褪黑素低、中、高剂量组(10、20和40 mg·kg^(-1)褪黑素腹腔注射给药),连续21 d,正常大鼠为对照组,每组11只。采用新奇抑制摄食实验评估对大鼠抑郁样行为。比色法检测大鼠脑组织中超氧化歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量。酶联免疫吸附测定法检测大鼠血清中5-羟色胺(5-HT)、谷氨酸(Glu)和γ-氨基丁酸(GABA)含量。蛋白质印迹法和免疫组化法检测大鼠脑组织中脑源性神经营养因子(BDNF)、酪氨酸激酶B(TrkB)和cAMP反应元件结合蛋白(CREB)蛋白表达水平。结果对照组、模型组、褪黑素低、中、高剂量实验组大鼠进食潜伏期分别为(281.75±34.77),(567.30±51.56),(514.52±33.65),(405.21±46.94)和(395.73±35.04)s;SOD活性分别为(62.28±8.80),(38.97±2.67),(44.99±2.32),(49.49±3.59)和(52.39±6.34)U·mL^(-1);MDA含量分别为(3.31±0.38),(6.11±0.61),(5.02±0.44),(4.07±0.40),(3.99±0.44)nmol·mg^(-1);5-HT含量分别为(566.78±78.85),(342.28±46.63),(400.15±37.07),(480.35±22.90)和(566.34±54.45)pg·mL^(-1);Glu含量分别为(39.96±3.26),(68.28±9.48),(51.68±3.24),(45.74±3.78),(40.11±2.62)ng·mL^(-1);GABA含量分别为(32.53±2.45),(46.58±5.45),(41.45±3.88),(37.18±4.70),(35.71±3.02)ng·mL^(-1);BDNF蛋白表达水平分别为(0.85±0.07),(0.24±0.04),(0.45±0.07),(0.57±0.06),(0.57±0.06);TrkB蛋白表达水平分别为(0.78±0.10),(0.29±0.04),(0.45±0.07),(0.58±0.05),(0.69±0.10);CREB蛋白表达水平分别为(1.00±0.07),(0.43±0.06),(0.63±0.05),(0.75±0.08),(0.83±0.08)。上述指标,对照组与模型组相比,褪黑素低、中、高剂量组与模型组相比,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论褪黑素可能通过上调BDNF/TrkB/CREB通路来调控神经递质水平、抑制氧化应激反应,进而改善抑郁症睡眠障碍。