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

1、背景:腺苷是一種睡眠因子,它主要通過其受體來調(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程呢?在此過程中,腺苷受

2、體的表達是否有所變化呢?目前尚無這方面的報道。本課題在研究正常大鼠連續(xù)72小時快眼動睡眠剝奪(rapid eye movement sleep deprivation,REMSD)后腺苷A1受體和5-HT1A受體表達及神經(jīng)元活性改變的基礎(chǔ)上,并與抑郁模型大鼠連續(xù)72小時快眼動睡眠剝奪后大鼠不同腦區(qū)腺苷A1受體和5-HT1A受體表達變化進行比較,探討腺苷A1受體在睡眠剝奪快速抗抑郁機制中可能的作用。
　　實驗一:
　　目的:觀

3、察睡眠剝奪對正常大鼠自發(fā)活動和不同腦區(qū)腺苷A1受體和5-HT1A受體表達的影響及對神經(jīng)元活性的影響。
　　材料和方法:實驗動物為Sprague Dawley2-3月齡雄性大鼠,隨機分為正常+72小時REMSD組(n=8,以下稱睡眠剝奪組)、正常+大平臺對照組(n=8,以下稱大平臺對照組)、正常對照組(n=8,以下稱正常對照組)?？煅蹌铀邉儕Z采用小平臺水環(huán)境法;用大平臺水環(huán)境做對照,排除水環(huán)境的影響。觀察快眼動睡眠剝奪作用下大鼠自

4、發(fā)活動變化,采用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)法(reversetranscription-polymerase chain reaction,RT-PCR)檢測各組大鼠海馬、前額皮質(zhì)、中腦、下丘腦、紋狀體腺苷A1受體和5-HT1A受體mRNA表達的變化,運用尼氏染色技術(shù)觀察神經(jīng)元的活性變化。實驗結(jié)果用Excel2000和SPSS11.0統(tǒng)計軟件進行分析處理。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(T-tes

5、t)進行組間均數(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REMSD后,自發(fā)活動總路程較大平臺對照組增加(P<0.05);自發(fā)活動中央路程與休息時間均較大平臺對照組無明顯變化(P>0.05)。正常大鼠經(jīng)大平臺水環(huán)境處理后,自發(fā)活動總路程、中央路程及休息時間較正常對照組均無明顯變化(P>0.05)。
　　2.正常大鼠經(jīng)72小時REMSD后與大平臺組比較海馬腺苷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);大平臺對照組經(jīng)72小時水環(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)錄水平無明顯變化(P>0.05)。
　　3.72小時REMSD本身不能使正常大鼠前額皮質(zhì)腺苷A1受體mRNA表達發(fā)生明顯變化(P>0.05),而可使5-HT1A受體mRNA表達升高(P<0.05);72小時大平臺水

7、環(huán)境處理使正常大鼠前額皮質(zhì)腺苷A1受體mRNA表達降低(P<0.05);而對前額皮質(zhì)5-HT1A受體mRNA表達無明顯影響(P>0.05)。
　　4.正常大鼠經(jīng)72小時REMSD后,與大平臺對照組比中腦腺苷A1受體mRNA表達與5-HT1A受體mRNA表達均降低(P<0.05);72小時大平臺水環(huán)境處理后,正常大鼠中腦腺苷A1受體mRNA表達降低(P<0.05),而中腦5-HT1A受體mRNA表達升高(P<0.05)。
　　

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

9、經(jīng)72小時睡眠剝奪后與大平臺對照組比海馬尼氏小體染色光密度升高(P<0.05);大平臺對照組與正常對照組比海馬尼氏小體染色光密度無明顯變化(P>0.05)。
　　實驗二:
　　目的:觀察睡眠剝奪對慢性應(yīng)激抑郁模型大鼠自發(fā)活動和不同腦區(qū)腺苷A1受體和5-HT1A受體表達的影響。
　　材料和方法:實驗動物為Sprague Dawley2-3月齡雄性大鼠,隨機分為正常對照組(n=10,以下稱正常對照組)、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)合的方式來建立抑郁模型,采用隨機區(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REMSD組(n=8,以下稱睡眠剝奪組)、抑郁模型+大平臺對照組(n=7,以下稱大平臺對照組)。利用小平臺水環(huán)境法對抑郁模型大鼠進行快眼動睡眠剝奪,并用大平臺水環(huán)境做對照。觀察快眼動睡

11、眠剝奪作用下抑郁模型大鼠自發(fā)活動變化,采用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)法(reversetranscription-polymerase chain reaction,RT-PCR)檢測各組大鼠前額皮質(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,運用免疫組化技術(shù)對腺苷A1受體蛋白表達進行定位和分析。實驗結(jié)果用Excel2000和SPSS11.0統(tǒng)計軟件進行分析處理。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(T-test)進行組間均數(shù)比較,P<0.05為差異顯著。
　　結(jié)果:
　　1.大鼠經(jīng)過21天慢性輕度不可預(yù)見性應(yīng)激處理后,自發(fā)活動總路程、中央路程較正常對照組顯著減少,休息時間延長(P<0.05);抑郁模型大鼠經(jīng)過72小時REMSD后,自發(fā)活動總路程、中央路程與大平臺對照組相比顯著增加,休息時間縮短(P<0.05)。(該部分是由本專業(yè)2003級研究生張印南進行的實驗)
　　2.21天慢性應(yīng)

13、激后,大鼠海馬腺苷A1受體mRNA轉(zhuǎn)錄水平與正常對照組相比明顯升高(P<0.01);72小時REMSD后海馬腺苷A1受體mRNA表達與大平臺對照組相比降低(P<0.05);72小時大平臺水環(huán)境處理對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REMSD對這種變化影響不明顯(P>0.05);72小時大

14、平臺水環(huán)境處理對這種變化亦無明顯影響(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REMSD及水環(huán)境本身對抑郁模型大鼠中腦部位腺苷A1受體mRNA轉(zhuǎn)錄水平均無明顯影響(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)錄水平與正常對照組相比差別無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);72小時REMSD后腺苷A1受體mRNA

15、轉(zhuǎn)錄水平與大平臺組相比有所增加(P<0.05),72小時大平臺水環(huán)境處理對抑郁模型大鼠下丘腦腺苷A1受體mRNA表達無影響(P>0.05)。
　　6.免疫組化結(jié)果顯示腺苷A1受體陽性細胞主要分布在海馬,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受體蛋白表達水平與正常對照組相比升高(P<0.05);72小時REMSD后海馬腺苷A1受體表達與大平臺組相比降低(P<0.05);大平臺對照組經(jīng)72小時水環(huán)境處理對抑郁

16、模型大鼠海馬腺苷A1受體蛋白表達水平?jīng)]有影響(P>0.05)。
　　7.睡眠剝奪對慢性應(yīng)激抑郁模型大鼠不同腦區(qū)5-HT1A受體表達的影響結(jié)果見附錄(該部分試驗和分析是由張印南師兄進行的)
　　結(jié)論:72小時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)病過程。而在睡眠剝奪抗抑郁的機制中,可能海馬腺苷A1受體m