目的:通过行为学方法研究小鼠Per2基因缺失对焦虑抑郁程度以及社会交往缺失的影响。采用Per2基因缺失小鼠和野生型小鼠基因芯片筛选出差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),对这些基因进行生物功能富集分析、细胞通路富集分析和蛋白质相互作用网络分析最终筛选出关键基因来揭示Per2对小鼠抑郁的机制。方法:1.选取C57BL/6雄性小鼠和Per2基因敲除小鼠各14只,野生型小鼠随机分为对照组和抑郁模型组,Per2基因敲除小鼠也随机分为对照组和抑郁模型组。慢性社会挫败应激法构建小鼠抑郁模型。对各组小鼠进行黑白箱、强迫游泳和社会交往实验。2.以美国国家生物技术信息中心(NCBI)网站GEO数据库中GSE4253芯片数据为研究对象,R语言筛选差异表达基因,用Cytoscape软件对DEGs进行GO基因功能注释富集分析,KOBAS3.0进行在线KEGG通路富集分析,STRING在线软件构建蛋白质相互作用网络,最后结合结合∣log2FC∣值、P值以及GO富集和KEGG通路富集结果综合评估筛选出关键基因。结果:1.黑白箱实验中穿箱次数和白箱停留时间野生型小鼠的模型组较对照组缩短(P<0.05),Per2基因敲除抑郁造模小鼠也较对照组缩短(P<0.05),野生对照组小鼠较Per2敲除对照组长(P<0.05)。强迫游泳实验不动时间野生型小鼠模型组较对照组要短(P<0.001),Per2基因敲除抑郁造模小鼠也较对照组短(P<0.05)。野生对照组小鼠较Per2敲除对照组长(P<0.05),野生模型组小鼠较Per2敲除模型组长(P<0.05)。社会交往实验接触时间比/非接触时间比野生型小鼠的模型组较对照组要小(P<0.001),Per2基因敲除抑郁造模小鼠也较对照组小(P<0.05),野生对照组小鼠较Per2敲除对照组要大(P<0.05)。2.筛选出2609个差异基因,其中上调基因1754个,下调基因855个。GO功能富集分析差异基因主要分布于细胞质膜、发展过程、细胞代谢过程的调节、多细胞生物发展、初级代谢过程的调节、大分子代谢过程的调控、解剖结构发展、生物合成过程的调节、细胞生物合成过程的调控、氮化合物代谢过程的调控、基因表达调控、和核酸代谢过程的调控几个功能族。下调的DEGs主要参与质膜、细胞外区域、细胞外空间、囊泡、微粒体、丝氨酸型内肽酶活性、肽酶抑制剂活性、单加氧酶活性。KEGG通路富集分析差异基因主要富集于神经活性配体-受体相互作用、化学致癌作用、TRP通道的炎性介质调节、视黄醇代谢、亚油酸代谢、类固醇激素的合成、花生四烯酸代谢、肾素-血管紧张素系统、血清素能突触、甲状腺激素合成、谷氨酸能突触、胃酸分泌、胰腺分泌物、细胞因子与细胞因子受体的相互作用、内分泌和其他因子调节的钙重吸收。蛋白质相互作用网络分析示包括605个节点蛋白的764条关系。最后筛选出关键基因Gabra2、Gabrr2、Gabrq、Lhx1、Dnase1、Drd1a、Ppp1r1b、Gria1、Slco1c1。在这些关键基因中Dnase1、Ppp1r1b为上调基因,其余均为下调基因。结论:Per2基因的缺失能导致小鼠出现抑郁样改变,而且还能加重抑郁小鼠的抑郁程度。Per2的缺失导致抑郁障碍的发生的主要原理有:1.GABA受体表达下降,而GABA在情感调节中有重要作用。2.促进神经细胞发生发育的基因表达降低,而促进凋亡的基因表达增加,这将导致神经退行性病变。3.多巴胺受体的合成减少以及抑制多巴胺信号通路激活的多巴胺蛋白磷酸酶抑制酶的表达升高使得多巴胺介导的趣味和激励体验降低,这有可能导致缺乏快感的抑郁表现。4.谷氨酸转运蛋白和谷氨酸受体表达降低将使得兴奋型神经递质谷氨酸功能被抑制,重度抑郁的患者大脑中表现为谷氨酸含量降低。5.甲状腺激素对神经系统有着重要作用,甲状腺激素转运蛋白在中枢的下调会使得中枢对甲状腺激素的敏感性下降,这将有可能导致抑郁的发生。对于抑郁障碍的诊断与治疗需要更多关注以上几个方面。