抑郁症（Major depressive disorder,MDD）是最为常见的精神疾病,具有高发病率、高致残率等特点,在精神疾病总负担中排名首位。在全世界范围内约有10%的男性和约20%的女性患有抑郁症。据世界卫生组织的报道,在全世界范围内有3.4亿的抑郁症患者,每年有1000～2000万的患者有自杀倾向,根据其发展趋势预测,到2020年抑郁症将晋升为首位致残原因,成为21世纪人类的主要杀手之一。约90%的自杀源于抑郁症,许多抑郁症患者因为遭受疾病带来的不堪痛苦,几乎15%的患者最终会选择自杀;其次,罹患抑郁症的同时,还会并发多种重大疾病如心血管疾病、脑卒中等;其三,抑郁症的发病人群呈现年轻化,且以女性高发常见。另外,抑郁症的发病人群主要集中在18-45岁的中青年,抑郁症对患者、家庭以及整个社会均造成了巨大的经济负担,严重危害着人类的生命与健康。除此之外,抑郁症还是多种慢性疾病如心血管疾病、慢性肝脏疾病以及Ⅱ型糖尿病的临床并发症。因此,抑郁症是一个公共健康问题,严重危害社会的和谐与稳定。抑郁症发病机制仍不清楚,目前存在多种假说,包括:单胺递质缺乏假说,下丘脑-垂体-皮质醇系统紊乱,突触可塑性假说,成年神经再生模型、神经炎症和胶质细胞激活以及谷氨酸失调等。然而在众说纷纭的假说当中,比较著名的还是在早期临床研究所提出的“单胺类神经递质缺乏假说”,该假说认为大脑内单胺类神经递质的缺乏以及功能失调是导致抑郁症发生的重要因素。以往对抑郁症的研究大都聚焦于大脑神经系统,据此开发的药物起效慢、疗效差,那么我们是否可以换一种思维方式去思考,看看外周系统是否也参与抑郁症的发病。抑郁症不仅在正常人群中具有很高的发病率,而且其还高发于常见慢性疾病病人当中,如慢性肝脏疾病、糖尿病、心血管疾病等。临床研究数据表明,在感染丙型肝炎病毒（Hepatitis C virus,HCV）的慢性丙型肝炎（Chronic Hepatitis C,CHC）病人当中,约有20%～60%的病人通常会出现一些精神疾病症状。而在没有接受任何治疗的CHC病人当中,同样约有15～49.5%会并发抑郁症或者出现抑郁症症状,并且这些并发抑郁症的病人中绝大部分（约72%）的人在罹患慢性丙型肝炎之前并没有被诊断出患有抑郁症或者出现过疑似症状。而肝硬化病人当中约有56.7%的病人患有轻度抑郁症,40.7%的病人为中度抑郁症,有6%～10%的病人表现出重度抑郁和极重度抑郁的症状。在非酒精性脂肪肝疾病当中,也有至少25%的病人被诊断出患有抑郁症。由此提示,肝脏可能参与了抑郁症的发生。肝脏是机体中最主要的代谢场所,其中存在多种物质代谢包括脂类代谢、蛋白质代谢、糖类代谢等。而代谢异常与多种疾病相关,有文献报道胰岛素耐受和代谢性肥胖等代谢异常与抑郁症有关,这两种代谢异常可以使血液中糖皮质激素含量显著增加。糖皮质激素增加可以持续激活下丘脑-垂体-肾上腺轴（Hypothalamic-Pituitary-Adrenal axis,HPA-axis）的兴奋性,导致 HPA-axis 的过度激活兴奋,临床上抑郁症的一个重要病理症状便是HPA-axis的异常激活兴奋。此外,脂肪酸代谢（fatty acid,FA-metabolism）异常在抑郁症病人也普遍存在。研究发现,不管是轻度抑郁症还是重度抑郁症的患者体内,其血液中ω3长链不饱和脂肪酸二十五碳五烯酸（eicosapentaenoic acid,EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid,DHA）的含量比正常人群明显降低,而且它们的总不饱和度、碳链长度和氧化能力等性质也有所下降。此外ω6/ω3长链脂肪酸在体内的含量比值会随着外界应激而发生改变。这些研究提示脂肪酸代谢异常与抑郁症的发生有着密切联系。体内存在大量脂肪酸类物质如常见的不饱和脂肪酸花生四烯酸（arachidonic acid,AA）、EPA和DHA等,它们对神经系统和心血管系统具有重要的结构及功能性生理作用。脂肪酸是细胞膜的重要组成成分,而且膜脂肪酸的不饱和程度和碳链长度可以决定细胞膜的流动性,对细胞膜蛋白如神经递质受体和心脏离子通道功能发挥有影响作用。此外,细胞膜上脂肪酸的抗氧化能力对细胞膜的氧化应激敏感性具有决定作用。尤为重要的是,EPA、DHA以及AA等不饱和脂肪酸还在调节炎症反应以及维持大脑细胞结构上具有重要作用。花生四烯酸（arachidonic acid,AA）是不饱和脂肪酸的一种,属ω6长链不饱和脂肪酸。它是多种生物活性物质的前体和细胞膜的重要组成成分。AA是人体中重要的不饱和脂肪酸,它主要存在于动物食品,人体除了可以从食物中获取AA外,还可以通过亚麻酸转化合成。而人体内只有肝脏能够合成AA,因此肝脏是AA的一个库源。AA在体内的级联代谢反应与多种生理病理过程有密切联系。在体内ARA的代谢途径有三种:环加氧酶（cyclooxygenase,COX）、脂肪氧合酶（lipoxygenase,LOX）和细胞色素 P450（CYP）途径。AA-COX代谢途径多与疼痛、炎症、血液凝集以及肺动脉高血压等疾病的发生有关;而AA-LOX途径所产生的代谢物质白细胞三烯主要会导致哮喘和过敏症的发生。其中最为重要的一条代谢方向便是ARA-EETs,该代谢方向主要是表氧化酶类CYP 将 AA 代谢为环氧二十碳三烯酸（Epoxyeicosatrienoic acids,EETs）。EETs在体内具有多种生物活性,它是一种内皮细胞源性的血管舒张因子,具有保护缺血损伤、抗炎症反应、抗血小板凝集、舒张血管、降血糖、细胞增殖及迁移等作用。根据其双氧键位置不同,EETs可分为四种同分异构体:5,6-EET、8,9-EET、11,12-EET和14,15-EET。这四种同分异构体在不同组织中的生成以及生物学效应具有差异性,在肝脏中主要以生成14,15-EET为主,而肾脏中主要生成11,12-EET,在心脏中则5,6-EET和8,9-EET均有生成。EETs在体内主要是被可溶性环氧化物水解酶（Soluble epoxide hydrolases,sEH）水解代谢为双羟基二十碳三烯酸（Dihydroxyeicosatrienoic acids,DHETs）从而失去生物活性。DHETs具有毒性,在体内蓄积后可以对机体产生一系列的病理反应,例如导致炎症反应、疼痛、诱发糖尿病、肾脏疾病以及心血管疾病等。sEH是环氧化物水解酶的一种。它在哺乳动物细胞内的主要作用就是将体内的环氧化合物类物质催化水解为化学活性降低而水溶性增加的化合物,从而使其生物活性改变。人sEH由EPHX2基因编码,位于染色体8p21-p12,长约45kb,共包含有19个外显子。生理条件下,sEH主要是以一个分子量大小约为125kDa的二聚体形式存在于哺乳类动物体内,它的二聚体结构主要是由两个分子量约为62kDa的单体通过首尾相连的平行方式构成。在单体结构中共含有N-端和C-端两个结构域,两个结构域是通过一段富含脯氨酸多肽片段相互连接。其中C-端结构域大小约为35 kDa,其中包含有一个a/（?）折叠结构,具有环氧化物酶活性,是sEH发挥催化水解作用的关键结构;N-端结构域大小约为25 kDa,含有一个烷酸脱卤酶超家族a/（?）折叠结构,具有磷脂酶活性。sEH单体中的N-端结构对sEH的二聚体结构稳定性具有重要的作用,而目前最新的研究证明sEH在体内只有在形成了二聚体的拓扑结构后才具有环氧化物酶的活性。sEH被发现广泛分布在脊椎动物体内,但是在不同组织内sEH的表达以及酶活性情况具有差异性。在肝脏中sEH表达量最高,酶活性最强;其次是肾脏;而在其他肝外组织包括大脑、肺部、心脏、脾脏等也有少量表达,且酶活性相对较低。大量文献报道,编码sEH的基因EPHX2具有多态性。这种多态性主要体现在编码基因发生突变,从而使编码蛋白质的氨基酸发生改变,这种基因突变最终导致了 sEH的酶活性发生改变。其中Lys55Arg、Glu470Gly等突变体可以增加sEH的酶活性,增加了对体内EETs的水解作用,从而降低血浆中EETs的水平;EPHX2基因的这种突变增加了罹患动脉粥样硬化和脑卒中的风险。相反,Arg287Gln突变体则可以降低sEH的酶活性,减少了体内EETs的降解,能够减少脑卒中的发病风险,对神经系统具有保护作用。既然肝脏在人体中具有重要作用,而抑郁症又高发于肝脏疾病患者,那么肝脏是否与抑郁症的发生有关系呢?肝脏在抑郁发生后会有什么样的改变?为了探索这个问题,我们利用成年雄性C57BL/6J小鼠建立了慢性轻微应激抑郁模型（Chronic Mild Stress,CMS）。CMS是一种模拟抑郁症的经典模型,小鼠在接受3周的慢性轻微应激,包括束缚、冰水强迫游泳（5分钟）、禁食禁水（24小时）、倾斜笼子45°、昼夜周期颠倒、闪光和强光刺激以及与陌生鼠合笼的刺激后,会表现出糖水偏好下降,毛发状态变差等抑郁样行为,而给予抗抑郁药物处理后可以逆转小鼠的这种抑郁样行为。在CMS模型建立之后,我们利用同位素相对标记与绝对定量技术（isobaric Tags for Relative and Absolute Quantitation,iTRAQ）对抑郁样小鼠肝脏做了定量分析,发现脂类物质花生四烯酸代谢在抑郁样小鼠和正常对照小鼠肝脏内有显著性异常。这提示肝脏AA代谢异常与抑郁症的发生有密切联系。进一步我们利用实时荧光定量PCR验证了参与AA代谢途径的关键酶在抑郁样小鼠肝脏内的表达情况,结果发现,抑郁发生后AA代谢过程中的COX、LOX以及CYP途径中的参与酶在小鼠肝脏内并没有发生明显改变,然而CYP途径下游类花生四烯酸物质EETs的代谢参与酶sEH,其mRNA表达水平在抑郁样小鼠肝脏内显著增高,这提示抑郁发生后,sEH表达增加有可能是引起AA代谢异常的原因。sEH是类花生四烯酸的水解酶,可以将AA的代谢产物EETs水解为DHET,对AA-EETs代谢途径有重要的影响作用。那么sEH在抑郁模型CMS过程中的表达是如何变化的呢?为此我们利用成年雄性C57BL/6J小鼠建立了CMS模型,然后在CMS模型后检测sEH在肝脏内的表达情况。结果显示,sEH在抑郁样小鼠肝脏内表达水平随着CMS模型的进程逐渐增加,而在其他肝外组织如肾脏、心脏、大脑前额叶皮层中的表达水平没有变化。这提示肝脏sEH有可能参与了抑郁症的发生过程。既然抑郁发生可以选择性增加sEH在肝脏内的表达,那么抗抑郁药物是否可以降低sEH在肝脏内的表达呢?为此,我们对成年C57BL/6J小鼠进行了慢性腹腔注射生理盐水、抗抑郁药物氟洛西汀、丙咪嗪以及抗焦虑药物氟哌啶醇的处理后,结果我们发现相比生理盐水组,慢性注射丙咪嗪3周后即可显著降低sEH在肝脏内的表达,而氟洛西汀则在处理第4周后也能显著降低sEH在肝脏内的表达。然而抗焦虑药物氟哌啶醇对肝脏sEH的表达并没有太大影响。同时,在CMS模型后,对抑郁样小鼠给予抗抑郁药物处理也可以显著降低sEH在肝脏内的表达,这些结果表明肝脏sEH还有可能参与了抗抑郁的过程。那么敲除sEH是否可以产生抗抑郁作用呢?为此我们首先在sEH敲除小鼠模型中应用一系列行为学方法检测了 sEH敲除小鼠的行为表现:强迫游泳实验（Force Swimming test,FST）、悬尾实验（Tail Suspension test,TST）、旷场试验（Open Field test,OPT）和糖水偏好实验（sucrose preference）。我们发现 sEH敲除小鼠具有抗抑郁样行为表型:在强迫游泳实验和悬尾实验中,与同窝野生型小鼠相比,sEH敲除小鼠的不动时间显著降低,但它们在旷场实验中的活动能力没有明显差别。同时,在糖水偏好实验中,sEH敲除小鼠对糖水偏好增强,但总液体摄入量并没有改变。结果表明sEH敲除可以导致小鼠产生抗抑郁样行为,具有明显的抗抑郁作用。sEH敲除模型小鼠是一种sEH全敲除模型,在敲除小鼠体内已经完全没有sEH的表达,因此我们并不知道sEH敲除所产生的抗抑郁作用是由哪一个部位的sEH蛋白质缺失所引起的。sEH在肝脏中的蛋白质表达水平以及酶活性是整个机体中最高的,因此我们认为肝脏sEH的缺失是导致sEH-/-小鼠产生抗抑郁样行为的重要因素。首先我们建立了选择性敲低肝脏sEH表达的方法。通过利用AAV-shRNA（Adeno Associated Virus）表达系统构建了两个表达有sEH干扰序列的腺相关干扰病毒Ephx2-shRNA,经小鼠尾静脉注射的方式注入小鼠体内,在感染14天后检测sEH在肝脏以及其他肝外组织的表达情况。结果显示,尾静脉注射的方式注入Ephx2-shRNA干扰病毒对小鼠肝脏不产生任何毒性反应,但是却可以选择性地敲低sEH在肝脏内的蛋白质表达水平,而对其他肝外组织包括心脏、脾脏、肾脏、胰腺、大脑前额叶皮层、海马体中sEH的蛋白质表达没有任何影响。为了证明选择性敲低肝脏sEH的蛋白质表达是否可以产生抗抑郁样作用,我们在成年雄性C57BL/6J小鼠上制备了慢性轻微应激（CMS）抑郁模型,然后利用尾静脉注射的方式分别对抑郁样小鼠给予对照病毒和Ephx2-shRNA,以及腹腔注射生理盐水、抗抑郁药物氟洛西汀和丙咪嗪的处理。在CMS模型中,经过3周的CMS处理,小鼠糖水偏好和毛发状态显著变差,而干扰病毒Ephx2-shRNA以及抗抑郁药物氟洛西汀、丙咪嗪处理后,可以显著增加抑郁样小鼠对糖水的偏好,但总摄取量没有发生改变;同时还可以明显改善抑郁样小鼠的毛发状态。综合以上结果表明,选择性敲低肝脏sEH的可以逆转抑郁样小鼠的抑郁样行为,具有显著的抗抑郁作用。通过sEH敲除可以产生抗抑郁作用,那么sEH抑制剂抑制sEH的酶活性是否也可以有抗抑郁作用呢?sEH抑制剂（Soluble epoxide hydrolase inhibitors,sEHIs）可以有效地抑制 sEH 的酶活性。TPPU（N-[1-（1-oxopropyl）-4-piperi-dinyl]-N’-[4-（trifluoromethoxy）phenyl）-urea)和TUCB（trans-4-{4-[3-（4-Trifluoromethoxy-phenyl）-ureido]-cyclohexyloxy}-benzoic acid）是两种有效的 sEH 抑制剂,腹腔注射后可以有效地抑制体内sEH的酶活性。我们在CMS模型后,分别对抑郁样小鼠给予腹腔注射TPPU、TUCB、丙咪嗪和生理盐水的处理,结果显示,在CMS模型中,经过3周的CMS处理,小鼠糖水偏好和毛发状态已经显著变差,在慢性注射TPPU和TUCB以及丙咪嗪处理4周后,其糖水偏好和毛发状态均得到明显改善。并且抑制剂TPPU在处理7d后即可起效,比传统抗抑郁药物丙咪嗪的起效时间要早,具有快速抗抑郁的作用。以上结果表明,sEH抑制剂可以产生快速抗抑郁的作用,具有开发成为新型快速抗抑郁药物的潜能。综上所述,我们的研究结果表明抑郁发生后可以选择性增加sEH在肝脏内的表达,而抗抑郁药物处理后则可以选择性降低肝脏sEH的表达;敲除sEH在肝脏内的表达后具有显著的抗抑郁作用;而sEH抑制剂抑制sEH可以快速产生抗抑郁的作用。这些结果均表明肝脏在抑郁发生过程中具有重要的作用,它有可能是通过sEH来参与到抑郁症的发生过程。这为研究抑郁症新的发生机制提供实验依据,而且sEH抑制剂具有开发成为快速抗抑郁药物的潜能。