睡眠剝奪對(duì)正常大鼠和抑郁模型大鼠不同腦區(qū)腺苷A1受體及5-HT1A受體表達(dá)的影響.pdf

1、背景:腺苷是一種睡眠因子,它主要通過(guò)其受體來(lái)調(diào)節(jié)睡眠。其中,腺苷A1受體起主要作用。此外,腺苷作為一種神經(jīng)調(diào)質(zhì),可以通過(guò)其受體尤其是腺苷A1受體調(diào)節(jié)各種神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。最近又有研究發(fā)現(xiàn)腺苷及其受體與抑郁及抗抑郁過(guò)程有一定聯(lián)系。而睡眠剝奪可發(fā)揮快速抗抑郁效應(yīng),但其中的神經(jīng)生物機(jī)制至今未明,目前的研究多集中于單胺類神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)。既然腺苷與睡眠、抑郁癥及各種神經(jīng)遞質(zhì)均有密切關(guān)系,那么腺苷是否參與了睡眠剝奪的快速抗抑郁過(guò)程呢?在此過(guò)程中,腺苷受

2、體的表達(dá)是否有所變化呢?目前尚無(wú)這方面的報(bào)道。本課題在研究正常大鼠連續(xù)72小時(shí)快眼動(dòng)睡眠剝奪(rapid eye movement sleep deprivation,REMSD)后腺苷A1受體和5-HT1A受體表達(dá)及神經(jīng)元活性改變的基礎(chǔ)上,并與抑郁模型大鼠連續(xù)72小時(shí)快眼動(dòng)睡眠剝奪后大鼠不同腦區(qū)腺苷A1受體和5-HT1A受體表達(dá)變化進(jìn)行比較,探討腺苷A1受體在睡眠剝奪快速抗抑郁機(jī)制中可能的作用。
　　實(shí)驗(yàn)一:
　　目的:觀

3、察睡眠剝奪對(duì)正常大鼠自發(fā)活動(dòng)和不同腦區(qū)腺苷A1受體和5-HT1A受體表達(dá)的影響及對(duì)神經(jīng)元活性的影響。
　　材料和方法:實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為Sprague Dawley2-3月齡雄性大鼠,隨機(jī)分為正常+72小時(shí)REMSD組(n=8,以下稱睡眠剝奪組)、正常+大平臺(tái)對(duì)照組(n=8,以下稱大平臺(tái)對(duì)照組)、正常對(duì)照組(n=8,以下稱正常對(duì)照組)?？煅蹌?dòng)睡眠剝奪采用小平臺(tái)水環(huán)境法;用大平臺(tái)水環(huán)境做對(duì)照,排除水環(huán)境的影響。觀察快眼動(dòng)睡眠剝奪作用下大鼠自

4、發(fā)活動(dòng)變化,采用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)法(reversetranscription-polymerase chain reaction,RT-PCR)檢測(cè)各組大鼠海馬、前額皮質(zhì)、中腦、下丘腦、紋狀體腺苷A1受體和5-HT1A受體mRNA表達(dá)的變化,運(yùn)用尼氏染色技術(shù)觀察神經(jīng)元的活性變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果用Excel2000和SPSS11.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析處理。結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(X±SE)表示,采用單因素方差分析(ANOVA)和t檢驗(yàn)(T-tes

5、t)進(jìn)行組間均數(shù)比較,P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異有高度顯著性。
　　結(jié)果:1.正常大鼠經(jīng)72小時(shí)REMSD后,自發(fā)活動(dòng)總路程較大平臺(tái)對(duì)照組增加(P<0.05);自發(fā)活動(dòng)中央路程與休息時(shí)間均較大平臺(tái)對(duì)照組無(wú)明顯變化(P>0.05)。正常大鼠經(jīng)大平臺(tái)水環(huán)境處理后,自發(fā)活動(dòng)總路程、中央路程及休息時(shí)間較正常對(duì)照組均無(wú)明顯變化(P>0.05)。
　　2.正常大鼠經(jīng)72小時(shí)REMSD后與大平臺(tái)組比較海馬腺苷A1受體mRN

6、A轉(zhuǎn)錄水平顯著降低(P<0.01),而5-HT1A受體mRNA轉(zhuǎn)錄水平升高(P<0.05);大平臺(tái)對(duì)照組經(jīng)72小時(shí)水環(huán)境處理使正常大鼠海馬腺苷A1受體mRNA轉(zhuǎn)錄水平顯著升高(P<0.01),而5-HT1A受體mRNA轉(zhuǎn)錄水平無(wú)明顯變化(P>0.05)。
　　3.72小時(shí)REMSD本身不能使正常大鼠前額皮質(zhì)腺苷A1受體mRNA表達(dá)發(fā)生明顯變化(P>0.05),而可使5-HT1A受體mRNA表達(dá)升高(P<0.05);72小時(shí)大平臺(tái)水

7、環(huán)境處理使正常大鼠前額皮質(zhì)腺苷A1受體mRNA表達(dá)降低(P<0.05);而對(duì)前額皮質(zhì)5-HT1A受體mRNA表達(dá)無(wú)明顯影響(P>0.05)。
　　4.正常大鼠經(jīng)72小時(shí)REMSD后,與大平臺(tái)對(duì)照組比中腦腺苷A1受體mRNA表達(dá)與5-HT1A受體mRNA表達(dá)均降低(P<0.05);72小時(shí)大平臺(tái)水環(huán)境處理后,正常大鼠中腦腺苷A1受體mRNA表達(dá)降低(P<0.05),而中腦5-HT1A受體mRNA表達(dá)升高(P<0.05)。
　　

8、5.72小時(shí)REMSD本身對(duì)正常大鼠下丘腦腺苷A1受體及5-HT1A受體mRNA表達(dá)均無(wú)明顯影響(P>0.05);72小時(shí)大平臺(tái)水環(huán)境處理也未改變正常大鼠下丘腦腺苷A1受體mRNA表達(dá)(P>0.05),卻可使下丘腦5-HT1A受體mRNA表達(dá)升高(P<0.05)。
　　6.72小時(shí)REMSD及72小時(shí)大平臺(tái)水環(huán)境處理均未改變紋狀體腺苷A1受體及5-HT1A受體mRNA表達(dá)(P>0.05)。
　　7.尼氏染色結(jié)果顯示,正常大鼠

9、經(jīng)72小時(shí)睡眠剝奪后與大平臺(tái)對(duì)照組比海馬尼氏小體染色光密度升高(P<0.05);大平臺(tái)對(duì)照組與正常對(duì)照組比海馬尼氏小體染色光密度無(wú)明顯變化(P>0.05)。
　　實(shí)驗(yàn)二:
　　目的:觀察睡眠剝奪對(duì)慢性應(yīng)激抑郁模型大鼠自發(fā)活動(dòng)和不同腦區(qū)腺苷A1受體和5-HT1A受體表達(dá)的影響。
　　材料和方法:實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為Sprague Dawley2-3月齡雄性大鼠,隨機(jī)分為正常對(duì)照組(n=10,以下稱正常對(duì)照組)、應(yīng)激造模組(n=48

10、)。應(yīng)激造模組采用慢性輕度不可預(yù)見(jiàn)性應(yīng)激(chronic mild unpredicted stress,CMUS)和分養(yǎng)兩種經(jīng)典模型結(jié)合的方式來(lái)建立抑郁模型,采用隨機(jī)區(qū)組法把造模成功大鼠分為3組:抑郁模型組(n=8,以下稱抑郁模型組)、抑郁模型+72小時(shí)REMSD組(n=8,以下稱睡眠剝奪組)、抑郁模型+大平臺(tái)對(duì)照組(n=7,以下稱大平臺(tái)對(duì)照組)。利用小平臺(tái)水環(huán)境法對(duì)抑郁模型大鼠進(jìn)行快眼動(dòng)睡眠剝奪,并用大平臺(tái)水環(huán)境做對(duì)照。觀察快眼動(dòng)睡

11、眠剝奪作用下抑郁模型大鼠自發(fā)活動(dòng)變化,采用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)法(reversetranscription-polymerase chain reaction,RT-PCR)檢測(cè)各組大鼠前額皮質(zhì)、海馬、下丘腦、中腦各腦區(qū)腺苷A1受體和5-HT1A受體mRNA含量的變化,運(yùn)用免疫組化技術(shù)對(duì)腺苷A1受體蛋白表達(dá)進(jìn)行定位和分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果用Excel2000和SPSS11.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析處理。結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(X±SE)表示,采用單因素方

12、差分析(ANOVA)和t檢驗(yàn)(T-test)進(jìn)行組間均數(shù)比較,P<0.05為差異顯著。
　　結(jié)果:
　　1.大鼠經(jīng)過(guò)21天慢性輕度不可預(yù)見(jiàn)性應(yīng)激處理后,自發(fā)活動(dòng)總路程、中央路程較正常對(duì)照組顯著減少,休息時(shí)間延長(zhǎng)(P<0.05);抑郁模型大鼠經(jīng)過(guò)72小時(shí)REMSD后,自發(fā)活動(dòng)總路程、中央路程與大平臺(tái)對(duì)照組相比顯著增加,休息時(shí)間縮短(P<0.05)。(該部分是由本專業(yè)2003級(jí)研究生張印南進(jìn)行的實(shí)驗(yàn))
　　2.21天慢性應(yīng)

13、激后,大鼠海馬腺苷A1受體mRNA轉(zhuǎn)錄水平與正常對(duì)照組相比明顯升高(P<0.01);72小時(shí)REMSD后海馬腺苷A1受體mRNA表達(dá)與大平臺(tái)對(duì)照組相比降低(P<0.05);72小時(shí)大平臺(tái)水環(huán)境處理對(duì)抑郁模型大鼠海馬腺苷A1受體mRNA轉(zhuǎn)錄水平?jīng)]有影響(P>0.05)。
　　3.21天慢性應(yīng)激可使正常大鼠前額皮質(zhì)腺苷A1受體mRNA轉(zhuǎn)錄水平顯著下降(P<0.01);而72小時(shí)REMSD對(duì)這種變化影響不明顯(P>0.05);72小時(shí)大

14、平臺(tái)水環(huán)境處理對(duì)這種變化亦無(wú)明顯影響(P>0.05)。
　　4.21天慢性應(yīng)激不能明顯改變正常大鼠中腦部位腺苷A1受體mRNA轉(zhuǎn)錄水平(P>0.05);72小時(shí)REMSD及水環(huán)境本身對(duì)抑郁模型大鼠中腦部位腺苷A1受體mRNA轉(zhuǎn)錄水平均無(wú)明顯影響(P>0.05)。
　　5.21天慢性應(yīng)激之后,正常大鼠下丘腦部位腺苷A1受體mRNA轉(zhuǎn)錄水平與正常對(duì)照組相比差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);72小時(shí)REMSD后腺苷A1受體mRNA

15、轉(zhuǎn)錄水平與大平臺(tái)組相比有所增加(P<0.05),72小時(shí)大平臺(tái)水環(huán)境處理對(duì)抑郁模型大鼠下丘腦腺苷A1受體mRNA表達(dá)無(wú)影響(P>0.05)。
　　6.免疫組化結(jié)果顯示腺苷A1受體陽(yáng)性細(xì)胞主要分布在海馬,小腦等腦區(qū),其他腦區(qū)分布很少。21天慢性應(yīng)激后,大鼠海馬腺苷A1受體蛋白表達(dá)水平與正常對(duì)照組相比升高(P<0.05);72小時(shí)REMSD后海馬腺苷A1受體表達(dá)與大平臺(tái)組相比降低(P<0.05);大平臺(tái)對(duì)照組經(jīng)72小時(shí)水環(huán)境處理對(duì)抑郁

16、模型大鼠海馬腺苷A1受體蛋白表達(dá)水平?jīng)]有影響(P>0.05)。
　　7.睡眠剝奪對(duì)慢性應(yīng)激抑郁模型大鼠不同腦區(qū)5-HT1A受體表達(dá)的影響結(jié)果見(jiàn)附錄(該部分試驗(yàn)和分析是由張印南師兄進(jìn)行的)
　　結(jié)論:72小時(shí)REMSD可快速逆轉(zhuǎn)21天慢性應(yīng)激所導(dǎo)致行為性抑郁。海馬腺苷A1受體mRNA轉(zhuǎn)錄水平和蛋白表達(dá)水平升高和前額皮質(zhì)腺苷A1受體mRNA轉(zhuǎn)錄水平降低可能參與了抑郁癥的發(fā)病過(guò)程。而在睡眠剝奪抗抑郁的機(jī)制中,可能海馬腺苷A1受體m