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。

温胆汤含药血清对CREB mRNA沉默海马神经元细胞凋亡及BDNF/TrkB/CREB信号通路的影响

目的:探讨温胆汤对环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)mRNA沉默海马细胞活性、凋亡及海马脑源性神经营养因子/原肌球蛋白相关受体激酶/CREB(BDNF/TrkB/CREB)信号通路作用的影响。方法:制备温胆汤含药血清,将SD雄性大鼠随机分为温胆汤高、中、低剂量组、氯氮平组、正常生理盐水组,每组10只,其中每组15只。正常组予20 mL·kg-1生理盐水灌胃,氯氮平组给予0.02 g·kg-1氯氮平原药灌胃,温胆汤高、中、低剂量组分别予质量浓度为2,1,0.5 g·mL-1的等量温胆汤浓缩生药灌胃,1次/d,连续灌胃8 d后,股动脉取血,5 000 r·min-1离心15 min,倾取上清液,灭活,-80℃保存,备用。通过脂质体转染至海马细胞中,构建CREB mRNA沉默海马神经元细胞系,实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)验证小分子干扰核糖核酸(siRNA)转录后效果。检测海马细胞周期和凋亡,正常海马细胞和CREB基因沉默海马细胞内BDNF,TrkB,CREB,钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)mRNA表达水平。结果:对于细胞凋亡,与正常大鼠血清组比较,各组别在24,48 h时,细胞凋亡显著降低(P<0.01);与正常大鼠血清-siRNA组比较,各给药组细胞凋亡显著降低(P<0.01)。对于BDNF,TrkB,CREB,CaMKⅡmRNA表达,与正常大鼠血清组比较,基因沉默正常组CREB,BDNF mRNA表达均显著下降(P<0.01);与正常大鼠血清-siRNA组比较,各给药组可显著提高BDNF mRNA表达(P<0.01),其中TrkB,CaMKⅡ各组间差异无明显统计学意义。结论:温胆汤含药血清可提高BDNF mRNA表达,通过调控BDNF/TrkB/CREB信号通路,以保护海马神经元,达到防治精神分裂症认知障碍的目的。

“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。