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目的:抑郁症是常见的精神疾病之一,躯体疾病也常伴随抑郁症状。自杀率高、自残率高、复发率高的特点决定了抑郁症是一个严重的社会健康问题。已有临床数据表明A型肉毒毒素(Botulinum neurotoxin serotype A,BoNT/A)可治疗抑郁症,因此本文将主要关注BoNT/A治疗小鼠抑郁样行为的疗效及其治疗抑郁症的相关分子机制。方法:1、选择强迫游泳静止时间大于等于120秒的空白的ICR/雄性小鼠作为实验对象,分为对照组、肉毒素治疗组(双侧脸颊肌肉注射,0.02U、0.06U、0.18U三组剂量)、丙咪嗪治疗组(ip,1Omg/kg/d),于治疗后的1小时、1天、3天、7天及14天进行强迫游泳、悬尾、转棒和旷场实验,观察各个剂量治疗小鼠抑郁样行为的效果及其对运动功能的影响。2、将空白小鼠按照不同时间点把对照组、肉毒素治疗组(0.18U)小鼠的脑组织取出。对照组、肉毒素治疗组(1天和3天)的海马、下丘脑和前皮质三个部分脑组织使用高效液相(High-performance liquid chromatography,HPLC)的方法检测 5 羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)的含量变化;另将对照组、肉毒素治疗组(1小时、1天、3天、7天)的海马提取蛋白,使用蛋白印迹(Western Blot)的方法检测脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)和突触小体相关蛋白25(synaptosomal-associated protein 25,SNAP25)蛋白的表达变化,从以上数据中探索生理情况下BoNT/A是如何发挥作用的。3、ICR/雄性小鼠建立空间束缚应激(spatial restraint stress,SRS)抑郁模型,分为对照组、模型组(生理盐水)、肉毒素治疗组(双侧脸颊肌肉注射,0.18U)、盐酸氟西汀治疗组(ip,10mg/kg/d),在治疗后1小时、1天、3天、7天及14天分别进行体重测量和悬尾、强迫游泳、糖水偏好实验,观察BoNT/A在SRS模型中的疗效。4、将对照组、SRS模型组、肉毒素治疗组的海马、下丘脑和前皮质使用HPLC的方法检测5-HT的含量变化;对照组、SRS模型组、肉毒素治疗组的海马、下丘脑、前皮质和杏仁核使用实时荧光定量PCR(Quantitative-Real-time PCR,Q-RT-PCR)的方法检测BDNF的mRNA表达水平的变化;另取对照组、SRS模型组、肉毒素治疗组和盐酸氟西汀治疗组各组小鼠的海马,使用Western Blot的方法检测BDNF、NMDAR 和 SNAP25 及细胞外调节蛋白激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)和环磷腺苷效应元件结合蛋白(cAMP-response element binding protein,CREB)的磷酸化的蛋白表达变化,从以上数据中探索病理情况下BoNT/A是如何发挥作用的。结果:1、单次脸颊注射0.18U是BoNT/A的最佳剂量,并且BoNT/A的治疗小鼠的抑郁样行为疗效优于丙米嗪;注射BoNT/A后小鼠运动功能无变化。2、下丘脑中5-HT水平的增加以及海马中NMDAR亚单位2A的蛋白表达降低可能参与空白小鼠中BoNT/A的抗抑郁样行为的机制。3、单次脸颊注射0.18U BoNT/A在SRS小鼠中发挥显著的抗抑郁样作用。4、海马、下丘脑和前皮质三个部分各脑区中5-HT表达水平升高可能参与BoNT/A在SRS小鼠模型中的抗抑郁样作用。5、BoNT/A在SRS小鼠中可上调BDNF的mRNA和蛋白表达水平以及瞬时上调磷酸化的ERK和CREB。6、BoNT/A在SRS小鼠中NMDAR亚单位1和2B的表达改变,与其快速抗抑郁的作用相关。结论:1、BoNT/A具有治疗小鼠抑郁样行为的作用。2、BoNT/A可激活BDNF/ERK/CREB信号通路达到抗抑郁的效果。3、BoNT/A通过NMDAR的表达变化达到快速抗抑郁的效果。