论文部分内容阅读
研究目的:抑郁症是一种常见的精神类疾病,其临床病症主要表现为长时间的情绪低落,疲劳,无助等,严重者则会危及生命。目前抑郁症的发病机制还不明确。在临床上,重度抑郁症患者往往存在海马萎缩的问题,使得海马神经再生假说受到了广泛的关注。Cell cycle exit and neuronal differentiation protein 1(Cendl)作为神经元特异性表达的蛋白,在调节细胞周期退出与神经前体细胞分化过程中发挥重要作用。因此,本实验主要探讨Cendl的缺失导致小鼠抑郁样行为学及海马神经再生的改变并研究其内在调控机制。研究方法:本研究主要采用PCR以及测序实验检测小鼠中Cend1基因敲除情况;采用Western Blot检测基因敲除小鼠脑中Cend1蛋白表达情况;采用高架十字迷宫,旷场实验,糖水偏好实验,悬尾实验和强迫游泳实验检测Cend1敲除小鼠的焦虑及抑郁行为学变化;通过慢性束缚应激模型对ICR小鼠进行抑郁造模;通过Western Blot检测Cend1蛋白在造模小鼠不同脑区中的表达量变化;采用免疫荧光检测小鼠海马神经再生变化;采用转录组测序及 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)富集分析预测Cend1相关信号通路;通过荧光定量PCR检测相关基因的转录水平改变;利用免疫荧光检测蛋白细胞内定位情况;利用核浆分离试剂盒分离小鼠海马组织胞浆和胞核蛋白,Western Blot检测胞浆和胞核中相关蛋白的表达量变化。研究结果:提取小鼠基因组DNA进行PCR扩增后进行测序分析,显示Cend1基因序列敲除成功;Western Blot结果显示在敲除小鼠脑中没有Cend1蛋白的表达;对Cend1敲除小鼠进行焦虑及抑郁相关行为学测试,显示Cend1的缺失会导致小鼠抑郁样表型,但不会导致焦虑样表型;对ICR小鼠进行3周的慢性束缚应激后,分别在下丘脑,海马,前额叶皮层及脑干中检测Cend1蛋白的表达量,显示相较于对照组,造模组小鼠海马中Cend1蛋白表达量显著下调,而在其他脑区没有明显改变;对Cend1敲除小鼠脑片进行神经再生相关蛋白标记物的染色,显示在Cend1敲除小鼠海马齿状回的颗粒细胞下层,神经干细胞数量没有明显改变,但未成熟神经元和新生的成熟神经元数量减少;取成年小鼠海马组织进行转录组测序,并通过KEGG富集分析显示,Cend1的缺失会影响Notch信号通路;提取Cend1敲除小鼠海马的mRNA进行荧光定量PCR实验,显示Notch信号通路下游靶基因Hes family bHLH transcription factor 5(Hes5)与 Hairy/enhancer-of-split related with YRPW motif-like(Heyl)的mRNA水平显著上调。对ICR小鼠进行3周的慢性束缚应激后,行为学结果显示小鼠表现出明显的抑郁样表型;取造模小鼠海马进行核浆分离并用Western Blot检测Cend1在核内的表达量,结果显示,相较于对照组,造模组小鼠海马中Cend1核内含量显著降低;在细胞中过表达Abelson helper integration site 1(Ahil)以及核定位序列(Nuclear localization sequence,NLS)缺失的Ahi1突变体,并通过免疫荧光检测Ahi1及Cend1在细胞内的分布情况,结果显示,在Ahi1过表达的细胞中,Cend1蛋白在核内的分布相较于对照细胞增加,而在过表达突变体的细胞中,Cend1在核内的表达量没有明显改变;取Ahi1敲除小鼠海马进行Western Blot分析,显示Cendl蛋白表达量及核内定位减少;而在Cend1敲除小鼠海马中,Ahi1的蛋白表达量及细胞内定位没有明显改变。研究结论:Cend1的缺失导致小鼠抑郁样表型并损伤小鼠成年海马神经再生过程;Cend1的核定位可能通过Ahi1介导,并且在应激诱导的抑郁中发挥重要作用。本研究为成年海马神经再生障碍导致的抑郁症提供了一种新的机制。