血管性抑郁(vascular depression,VD)是老年性抑郁(late-life depression,LLD)的独特亚型,当罹患脑血管疾病时易出现,同时可促进其抑郁症状进展与持续,但脑血管疾病导致抑郁发生的机制一直不明,且缺乏明确的血管性抑郁诊断标准。Alexopoulos等进一步综合分析了一系列有关神经炎症与抑郁的研究后发现,过度且持续的免疫炎症反应可以导致与抑郁相关的情感和认知功能改变,而一些抗抑郁药物可能减少炎症标记物的表达,且有限的数据表明一些抗炎药物可能具有抗抑郁作用。Alexopoulos等在此基础上随后提出了血管性抑郁发病机制的“炎症性假说”,认为年龄及脑血管病相关的炎症过程促进和介导了导致抑郁发生的神经病理改变以及抑郁症状的神经递质代谢改变。随着影像学技术的发展,磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)下T2序列的脑白质高信号(white matter hyperintensity,WMH)和抑郁性执行功能障碍(depression executive dysfunction,DED)被认为是血管性抑郁作为LLD一个亚型的重要特征。T2加权像下的WMH常提示脑白质损伤(white matter lesions,WMLs),且白质损伤部位与抑郁和认知障碍的发生关系密切,而执行功能障碍的出现则常预示着较差的抗抑郁治疗反应。传统的单胺假说认为,抑郁症状的发生与神经突触间隙中以5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)和/或去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)为主的神经递质缺失或减少有关。这同时也是以选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(selective serotonin reuptake inhibitor,SSRI)等抗抑郁药物发挥抗抑郁作用的理论基础。但血管性抑郁对此类抗抑郁药物治疗反应普遍欠佳。近年来的研究发现,脑内炎症因子可通过多种信号通路减少神经突触间隙神经递质的合成并促进其再摄取,从而对抗SSRI类等神经递质再摄取抑制剂的抗抑郁作用。因此,我们推测,缺血引起的脑白质炎症反应损伤少突胶质细胞,进而引起脑白质髓鞘脱失且再生修复障碍,从而影响神经元的活性及信息的高效传递,同时大量的炎症因子释放影响神经递质的代谢,这一过程可能是血管性抑郁发生的重要环节。本研究拟通过双侧颈动脉反复缺血再灌注法制备血管性抑郁小鼠模型,采用酶联免疫吸附测定、免疫组化、免疫荧光共聚焦、高效液相色谱等技术对炎症因子、神经递质、少突胶质细胞表达等进行检测,同时应用旷场实验、悬尾实验及Morris水迷宫实验对小鼠抑郁及认知行为变化进行观察,探讨缺血性炎症通过影响少突胶质细胞的损伤及再生修复进而导致抑郁发生的机制。方法第一部分:血管性抑郁小鼠少突胶质细胞损伤、再生障碍及炎症反应的观察研究成年健康雄性小鼠,随机分为模型组和假手术组,每组24只,模型组0.3%戊巴比妥麻醉后采用双侧颈动脉反复缺血再灌注法制备血管性抑郁小鼠模型,假手术组除不阻断供血外其余手术操作同模型组,术后第4天腹腔注射5-溴脱氧尿嘧啶核苷(Brd U,bromodeoxyuridine,150mg/kg,1/日)标记新生细胞连续三天,分别于术后第14天和第28天每组随机取12只小鼠,处死灌杀取脑,制备冰冻切片行免疫组化及免疫荧光双标共聚焦检测,分离血清及制备脑组织匀浆行炎性细胞因子检测。观察术后第14天及第28天脑组织室管膜下区新生细胞增殖分化情况,观察少突胶质细胞再生情况,并观察血清及脑匀浆炎性细胞因子含量情况。第二部分:炎症抑制对血管性抑郁小鼠少突胶质细胞保护及行为与神经递质的影响成年健康雄性小鼠随机分为3组,每组各10只,实验组造模术后立即腹腔注射抗炎药物米诺环素(minocycline),每日1次连续7 d(30 mg/kg),对照组造模后给予同等剂量的生理盐水,假手术组除不阻断颈动脉供血外,其余手术操作与实验组相同,术后同样给予腹腔注射相应剂量的生理盐水。手术当日定为术后第1天,术后第8天起行悬尾实验(第8天)、旷场实验(第9天)检测抑郁行为,Morris水迷宫定向航行实验(第10-12天)检测认知能力。术后第12天完成最后一次定向航行实验后处死取脑分离海马并制备匀浆并制备冰冻切片。酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒检测肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factorα,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)及白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)含量,并通过高效液相色谱法(HPLC)对抑郁相关的单胺类神经递质进行检测,包括5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)及多巴胺(dopamine,DA),免疫组化染色观察髓鞘碱性蛋白(MBP)表达情况。结果第一部分:血管性抑郁小鼠少突胶质细胞损伤、再生障碍及炎症反应的观察研究血管性抑郁模型组小鼠术后悬尾不动时间显著延长(模型组196.43±9.94 s,假手术祖170.44±6.33 s,t=7.64,P<0.001)。两组小鼠术后第14天及第28天室管膜下区新生细胞差异显著(术后第14天:模型组161.08±17.58/mm2,假手术组85.70±7.61/mm2,t=13.64,P<0.001;术后第28天:模型组99.17±11.49/mm2,假手术组29.08±5.92/mm2,t=18.79,P<0.001)。与假手术组相比较,术后第28天模型组室管膜下区新生神经细胞数量显著增多(模型组66.25±4.63/mm2,假手术组37.92±5.93/mm2,t=13.04,P<0.001)。与假手术组相比较,术后第28天模型组海马齿状回少突胶质细胞祖细胞显著增多(模型组70.33±9.11/mm2,假手术组30.42±9.98/mm2,t=10.24,P<0.001);少突胶质细胞前体细胞显著减少(模型组66.83±11.36/mm2,假手术组80.50±10.47/mm2,t=10.24,P=0.006);而成熟少突胶质细胞减少,但差异无统计学意义(模型组22.21±2.01/mm2,假手术组23.38±1.84/mm2,t=1.48,P=0.152)。与假手术组相比较,术后第28天海马齿状回新生的少突胶质细胞数量增多(模型组12.33±2.99/mm2,假手术组21.92±4.83/mm2,t=5.839,P<0.001);新生星形胶质细胞显著增多(模型组8.01±2.89/mm2,假手术组5.25±2.18/mm2,t=2.631,P=0.015)。两组小鼠血清中TNF-α和IL-1β含量差异均有显著性(P<0.001),但IL-6含量未见显著性差异(t=0.93,P=0.362),两组小鼠脑组织匀浆中TNF-α、IL-1β及IL-6含量差异均有显著性(P<0.001)。第二部分:炎症抑制对血管性抑郁小鼠少突胶质细胞保护及行为与神经递质的影响三组小鼠悬尾实验不动时间差异显著(实验组174.75±11.37 s,对照组194.32±14.32 s,假手术组169.62±19.27 s,F=6.59,P=0.005);与对照组相比,实验组和假手术组悬尾不动时间显著缩短;3组小鼠探洞次数、活动时间、活动路程差异显著(F=6.17,P=0.008;F=11.55,P<0.001;F=13.47,P<0.001);与对照组相比,实验组与假手术组探洞次数明显增多(实验组50.86±9.23次,对照组35.73±11.96次,假手术组48.14±10.16次),活动时间与活动总路程均明显延长(活动时间:实验组786.70±27.51 s,对照组738.88±36.00 s,假手术组807.90±33.16 s;活动路程:实验组37 171.42±8493.40 mm,对照组28 992.91±5760.03 mm,假手术组47206.23±8219.84 mm);水迷宫定向航行实验第三天逃离潜伏期三组间差异有显著性(实验组51.6±7.55 s,对照组55.80±6.25 s,假手术组25.40±3.98 s,F=72.81,P<0.001),与假手术组相比,实验组和对照组潜伏期显著延长,但该两组相比差异无显著性。炎症因子检测提示,3组小鼠海马TNF-α、IL-1β及IL-6差异具有显著性(TNF-α:实验组141.10±24.36 pg/100mg,对照组167.60±15.91 pg/100mg,假手术组123.80±15.53 pg/100mg,F=13.42,P<0.001;IL-1β:实验组5.32±1.89 pg/mg,对照组10.31±2.83 pg/mg,假手术组4.50±2.07 pg/mg,F=18.69,P<0.001;IL-6:实验组20.01±3.62 pg/mg,对照组24.39±5.04 pg/mg,假手术组18.40±3.78 pg/mg,F=5.49,P=0.010);与对照组相比,实验组与假手术组三种炎性细胞因子均显著降低。三组海马5-HT及DA含量差异有显著(实验组3.89±1.21 ng/ml,对照组3.13±1.44 ng/ml,假手术组5.01±1.68 ng/ml,F=4.17,P=0.026;实验组10.72±2.65 ng/ml,对照组7.99±2.31 ng/ml,假手术组11.76±3.10 ng/ml,F=5.18,P=0.012);与对照组相比,实验组和假手术组DA含量显著增加,实验组5-HT含量差异无显著性,而假手术组5-HT含量增多;三组NE含量差异无显著性(实验组3.97±1.35 ng/ml,对照组3.16±1.55 ng/ml,假手术组4.68±1.99 ng/ml,F=2.13,P=0.139)。MBP染色结果显示,实验组与对照组MBP染色光密度值与假手术组比值分别为0.57±0.06、0.69±0.15,且两组差异有显著性(t=2.72,P=0.013)。结论反复短暂缺血再灌注法制备的血管性抑郁小鼠脑内同样存在内源性神经再生增强的现象,但海马齿状回少突胶质细胞再生成熟障碍,促进缺血性损伤后少突胶质细胞的再生分化成熟可能成为血管性抑郁治疗的有效策略。通过使用抗炎药物minocycline抑制炎性细胞因子表达能够改善小鼠抑郁行为并保护成熟少突胶质细胞参与形成的髓鞘,但对认知损害未观察到明显改善,相关的神经递质以DA的改变为最明显,DA代谢调节异常可能是血管性抑郁所伴认知障碍的重要原因。