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肿瘤患者比正常人更容易出现抑郁和焦虑症状,而抑郁与肿瘤（特别是肺癌）的高发生率及低生存率也呈正相关,由此表明抑郁与肿瘤发生之间存在着密切联系。但是目前为止,这种关系的报道还仅限于流行病学,他们之间相互作用的机制尚不清楚。研究发现慢性炎症是导致抑郁和癌症发病的重要病理因素。一方面,促炎细胞因子引起神经营养因子系统功能障碍。另一方面,炎症因子激活的吲哚胺2,3-双加氧酶耗竭单胺类神经递质前体,导致单胺类神经递质缺乏。并且炎症、单胺类神经递质以及脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor,BDNF）通路异常不仅诱发抑郁症,还参与癌症发生。然而,抑郁症和癌症发病之间的共病机制是否来自炎症引起的单胺类神经递质以及神经营养因子系统功能紊乱尚未可知。因此,本研究的第一个目的是从神经免疫学角度探讨抑郁和肺癌发病的共病关系及机制。由于目前干预抑郁症和肿瘤的药物疗效差,副作用严重,基于疾病发病机制的新发现,寻找安全有效的药物迫在眉睫。研究发现omega（n）-3不饱和脂肪酸（特别是eicosapentaenoic acid（EPA）与docosahexaenoic acid（DHA））对抑郁与肿瘤均有一定的改善作用。n-3 docosapentaenoic acid（DPA）是EPA生成DHA的中间代谢产物。我们曾报道EPA的抗炎及神经保护作用可能是通过增加EPA或/和DPA的含量,而不是DHA实现的。并且发现不同种类的n-3不饱和脂肪酸具有不同的生理功能,而DPA能否作为一种具有抗炎、神经保护及抗肿瘤功效的海洋药物还有待于研究。因此本研究的第二个目的是探讨DPA的抗炎、神经保护及抗肿瘤活性,以及能否通过改善炎症-神经营养因子-单胺类神经递质系统改善抑郁和肺癌发生的共病关系。根据以上目的主要包括以下2个系列实验:实验I:分别从体外与体内探讨抑郁和肺癌发病的共病关系及机制,主要包括以下4方面:（1）神经元与肺癌细胞相互作用:与正常神经元相比,与肺癌LA795细胞transwell insert共培养后的神经细胞中β3-tubulin,BDNF、Trk B,NE（norepinephrine）、5-HT（5-hydroxytrytarnine）,bcl-2、bcl-2/bax,p-AKT、AKT与PI3K表达降低,而NLRP3、caspase1、IL（interleukin,IL）-1β,P75,5-HT1D、5-HT3A,β1AR、β2AR,DRD1、DRD2、DRD3,caspase3与bax表达升高;共培养后的LA795细胞中BDNF、Trk B、P75,p-AKT、AKT、PI3K,CDK1、CDC20、CENPA、CUEDC2与5-HT3A表达降低,而NLRP3、caspase1、ASC、IL-1β,5-HT1D,β1AR、β2AR,DA与DRD3表达以及促凋亡水平升高。（2）GC（hydrocortisone）诱导的神经细胞与肺癌细胞的相互作用:GC下调神经细胞中BDNF/Trk B-PI3K/AKT通路以及降低神经递质及抗凋亡基因表达,升高炎症反应及促凋亡基因表达;GC刺激的神经细胞与LA795细胞共培养能够进一步加剧神经细胞中以上指标的变化;共培养后的LA795细胞中BDNF、P75及促凋亡基因表达降低,而炎症反应、抗凋亡基因、神经递质受体（5-HT1D、5-HT3A,β1AR、β2AR,DRD1、DRD2、DRD3）,Trk B,p-AKT与PI3K表达升高。（3）慢性不可预测性温和应激（Chronic Unpredictable Mild Stress,CUMS）诱导小鼠抑郁样模型和烟熏诱导肺癌发生模型以及两者叠加,体内研究抑郁与肺癌发生的共病关系:CUMS或烟熏可诱导小鼠产生抑郁样行为,CUMS与烟熏的叠加作用加重小鼠抑郁样行为。CUMS或烟熏增加杏仁核脑区/肺中的炎症反应,神经元的凋亡和肺细胞增殖,造成BDNF通路异常,并且CUMS与烟熏的叠加作用进一步促进以上指标的恶化。（4）CUMS诱导抑郁样模型和移植肺癌LA795细胞诱导肺癌模型以及两者叠加研究小鼠体内抑郁与肺癌发生的共病关系:CUMS可诱导小鼠产生抑郁样行为,而CUMS与移植瘤的叠加使小鼠表现出更严重抑郁样行为。在小鼠的海马与杏仁核脑区,CUMS降低NE、5-HT、DA的含量以及NE/MHPG、5-HT/5-HIAA、DA/DOPAC的比值,减少GFAP,CD206,BDNF,Trk B,升高C3,Iba-1,IL-1β,TNF-α和P75的蛋白表达;在小鼠的血和脾脏中,移植LA795细胞升高Mo-MDSC细胞的数量;在小鼠的肺中,移植LA795细胞升高肺癌相关因子CDC20与CDK1的浓度和BDNF与Trk B的蛋白表达。而CUMS与移植瘤叠加不仅促进以上指标的进一步恶化,并且可以显著增加肺癌组织的生长和转移。给予RU486以上指标得到改善。实验II:探讨DPA的抗炎、神经保护及抗肿瘤作用。主要包括以下4方面:（1）DPA的抗炎作用:LPS促进小胶质BV2细胞M2型向M1型极化,升高IL-1β、IL-1R1、肿瘤坏死因子-α（Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α）和一氧化氮（Nitric Oxide,NO）的水平,降低IL-10的表达,并且激活NF-k B和MAPK p38通路,而DPA预处理可显著逆转以上变化。（2）DPA的神经保护作用:DPA可以通过上调BDNF/Trk B-PI3K/AKT通路改善LPS刺激BV2细胞后的条件培养基与100μM GC诱导的SH-SY5Y细胞活性的降低以及细胞的凋亡。（3）DPA的抗肿瘤作用:DPA通过降低炎症反应及BDNF的表达显著抑制肺癌LA795细胞的增殖。（4）DPA对抑郁和肺癌发生的共病因子的作用:一方面,DPA可逆转共培养后的神经元中β3-tubulin,BDNF、Trk B,NE、5-HT表达的降低,以及NLRP3表达的升高。另一方面,DPA也可抑制共培养后的LA795细胞中NLRP3、5-HT、NE、DA与Trk B表达的升高。综上可知,本研究主要得出以下2个结论:（1）抑郁促进肺癌的发展,而肺癌也能够加速抑郁发生,与升高的炎症反应,神经营养因子与单胺类神经递质系统功能障碍有关;（2）DPA通过改善炎症-神经营养因子-单胺类神经递质系统紊乱保护神经细胞、抑制肺癌细胞增殖以及改善抑郁和肺癌发生的共病因子的变化。因此,本研究从神经免疫学角度揭示了抑郁与肺癌发生的共病关系及机制,以及DPA有望成为一个有效干预抑郁和肺癌发生的新型海洋药物。