壮骨止痛解郁方调控NR/CaMKII通路改善RAD大鼠海马神经元突触损伤的作用机制研究

目的基于NR/CaMKII通路探讨壮骨止痛解郁方改善类风湿性关节炎并发抑郁症(Rheumatoid arthritis-related depression,RAD)大鼠海马神经元突触损伤的作用机制。方法复制RAD大鼠动物模型及模拟RAD环境的体外细胞模型,实验设正常组、RA组、模型组、NR阻断剂组和壮骨止痛解郁方组。采用足趾容积测定仪检测大鼠足肿胀程度;旷场试验和水迷宫试验检测大鼠抑郁样行为;高尔基染色和透射电镜检测大鼠海马神经元树突、树突棘及突触亚微结构;细胞成像分析检测体外大鼠滑膜细胞和海马神经元形态;尼氏染色检测体外海马神经元树突及树突棘形态结构;免疫荧光染色联合激光共聚焦显微镜检测大鼠海马组织和体外海马神经元中谷氨酸受体2A(NR2A)、谷氨酸受体2B(NR2B)、钙调蛋白激酶II(CaMKII)、脑源性神经营养因子(BDNF)、突触后致密蛋白95(PSD-95)表达情况。结果动物实验结果表明,壮骨止痛解郁方能有效改善RAD大鼠类风湿性关节程度和抑郁样行为,抑制谷氨酸NR2A和NR2B受体异常活化,上调突触相关蛋白CaMKII、BDNF及PSD-95表达,显著减轻大鼠海马神经元树突、树突棘及突触亚微结构损伤。体外细胞实验亦显示,壮骨止痛解郁方含药血清能明显保护大鼠滑膜细胞和海马神经元,同时改善海马神经元突触损伤,并抑制NR2A、NR2B蛋白上调,CaMKII、BDNF及PSD-95蛋白下调。结论从“体内-体外两方面,行为-形态-功能-分子四水平”发现壮骨止痛解郁方可能是通过调控NR/CaMKII信号通路,抑制海马神经元突触损伤,进而改善大鼠抑郁样行为,这可能是其防治RAD的重要机制。

柴金解郁安神片调控CaMKII和Cofilin双信号通路改善抑郁症海马谷氨酸能神经元突触重塑

目的探讨柴金解郁安神片调控钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKII)和Cofilin双信号通路,改善抑郁症海马谷氨酸能神经元突触重塑的分子机制。方法皮质酮联合脂多糖建立抑郁症体外细胞模型,实验设正常组、模型组、GR阻断剂组、GR激动剂组、CX3CR1阻断剂组、CX3CR1激动剂组、柴金解郁安神片组、柴金解郁安神片联合GR激动剂组、柴金解郁安神片联合CX3CR1激动剂组,观察星形胶质细胞、小胶质细胞、前扣带皮层(anterior cingulate cortex,ACC)和海马神经元形态结构变化;检测ACC和海马谷氨酸能神经元激活及突触重塑情况;免疫荧光、Western blot分别检测海马谷氨酸能神经元内突触重塑相关谷氨酸受体2A(GRIN2A)、GRIN2B、CaMKII、MK2、Cofilin蛋白表达水平。结果柴金解郁安神片能明显改善胶质细胞、ACC和海马神经元损伤,并抑制ACC和海马谷氨酸能神经元异常激活,同时下调GRIN2A、GRIN2B、MK2蛋白,上调CaMKII、Cofilin蛋白,继而改善海马谷氨酸能神经元突触可塑性损伤和突触重塑。结论柴金解郁安神片能有效改善抑郁症海马谷氨酸能神经元突触重塑,其分子机制与调节突触重塑相关NR/CaMKII、MK2/Cofilin信号通路有关。

纳美芬介导NR2B/CaMKII/HDAC4通路改善NP大鼠神经病理性疼痛

目的 探讨纳美芬对神经病理性疼痛大鼠的改善作用及可能机制。方法 SPF级大鼠50只,随机分为假手术组(Sham组)、神经病理性疼痛模型组(NP组)与神经病理性疼痛模型+纳美芬干预组(NAL组),采用坐骨神经分支选择损伤法建立NP大鼠模型,NAL组予以纳美芬注射液干预,检测大鼠热缩足反射潜伏期(TWL)和机械刺激伤害感受阈值(MWT);HE和尼氏染色观察脊髓损伤及神经元数量;免疫荧光观察Ca表达;TUNEL染色观察神经元细胞凋亡情况;Western blot检测NR2B/CaMKII/HDAC4通路相关蛋白表达。结果 与NP组相比,纳美芬注射液显著提升NP大鼠的TWL和MWT(P<0.05);改善脊髓损伤,显著增加神经元数量(P<0.05);显著抑制NP大鼠神经元细胞凋亡,显著降低Ca表达,同时纳美芬注射液显著促进NR2B、NR2B/CaMKII复合物的表达,显著抑制CaMKIIα磷酸化及HDAC4去乙酰化水平(P<0.05)。结论 纳美芬对NP大鼠术后神经性病理性疼痛具有改善作用,其机制可能与调控NR2B/CaMKII/HDAC4信号通路有关。

柴金解郁安神片调控ACC-vHPC谷氨酸能神经环路异常改善抑郁症大鼠腹侧海马神经元突触重塑的机制研究

探讨柴金解郁安神片调控前扣带皮层(ACC)-腹侧海马(vHPC)谷氨酸能神经环路异常改善抑郁症大鼠腹侧海马神经元突触重塑的分子机制。首先运用化学遗传将谷氨酸能腺相关病毒(AAV)定位注射至大鼠ACC脑区,并通过慢性温和不可预知性应激(CUMS)联合孤笼饲养复制大鼠抑郁模型,实验设正常组、模型组、AAV空载组、AAV病毒组、AAV病毒+糖皮质激素受体(GR)阻断剂组、AAV病毒+趋化因子受体1(CX3CR1)阻断剂组、AAV病毒+柴金解郁安神片组,采用水迷宫(Morris water maze)、旷场(open-field)和强迫游泳(forced-swimming)实验联合动物行为分析系统评估大鼠抑郁样行为;苏木素-伊红(HE)染色检测大鼠ACC及vHPC脑区神经元形态结构变化;免疫荧光及核磷酸蛋白(c-Fos)检测大鼠ACC-vHPC谷氨酸能神经环路激活情况;高尔基染色和透射电镜检测大鼠vHPC神经元树突、树突棘及突触亚微结构变化;免疫荧光、Western blot分别检测大鼠vHPC谷氨酸能神经元细胞内突触重塑相关蛋白谷氨酸受体2A(GRIN2A)、谷氨酸受体2B(GRIN2B)、Ca^(2+)/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)、丝裂原激活蛋白激酶激活蛋白激酶2(MK2)、丝切蛋白(cofilin)表达水平。结果表明,谷氨酸能AAV病毒激活后模型组大鼠抑郁样行为表型、ACC及vHPC神经元形态结构、突触超微结构损伤更加加重,而GR、CX3CR1阻断剂均能不同程度逆转其异常改变,提示ACC脑区内胶质细胞GR/CX3CR1双信号介导的ACC-vHPC谷氨酸能神经环路异常激活可能与抑郁的发生发展密切相关。有趣的是,柴金解郁安神片也能显著抑制AAV病毒诱导的ACC-vHPC神经环路激活及Glu含量异常升高,同时有效逆转模型组大鼠进一步加重的抑郁样行为和vHPC谷氨酸能神经元突触重塑,并揭示其改善腹侧海马神经元突触损伤的分子机制可能与调控突触重塑相关信号NR/CaMKⅡ、MK2/cofilin有关。综上,该文证实了柴金解郁安神片能有效调控ACC-vHPC谷氨酸能神经环路异常进而改善抑郁症大鼠腹侧海马谷氨酸能神经元突触重塑,其分子机制可能与调节突触相关NR/CaMKⅡ、MK2/cofilin信号通路有关,这可能是其发挥抗抑郁作用的重要机制。