脑卒中后抑郁大鼠海马神经细胞再生障碍与抗抑郁药神经保护作用机制研究

【作者】 张志珺； 王少华； 郭怡菁； 滕皋军；

【机构】 东南大学附属中大医院神经内科； 东南大学分子影像研究中心；

【摘要】 目的:建立脑卒中后抑郁(post-stroke depression,PSD)状态大鼠动物模型并进行动态行为学评估;观察PSD大鼠海马神经前体细胞增殖和分化的实时变化轨迹并探讨与齿状回5-HT1A受体基因表达和分泌水平的关系,阐明5- HT1A在PSD海马神经重塑中的作用,并分析5-HT再摄取抑制剂(SSRIs)西酞普兰对PSD大鼠自发行为和离体胎鼠神经前体细胞增殖和分化的影响,进一步确定PSD模型科学性和可行性以及抗抑郁剂神经保护机制。方法:采用大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,／MCAO)法建立SD成年雄性大鼠局灶脑缺血模型,并结合慢性不可预见的温和性应激法(chronic mild stress,CMS)和孤养法建立PSD动物模型,予西酞普兰(10mg／kg．d,ip)干预6周,在CMS开始后19天、28 天和42天行旷野试验(Open-field test,OFT)和蔗糖水饮用试验(每周一次)动态评估其行为学;BrdU标记模型组和对照组大鼠细胞周期S期增殖细胞状态,利用免疫荧光双标和激光共聚焦成像技术分别对模型鼠在脑缺血后21天、30天、45天的BrdU阳性细胞以及BrdU／Neun和BrdU／GFAP阳性双标细胞行免疫荧光半定量分析;利用Real-time PCR和Western blotting检测CMS开始后19天、28天模型鼠齿状回5-HT1A受体基因表达和分泌水平;建立E14．5天胎鼠神经前体细胞模型,西酞普兰(0．5或1．0μmol／L)干预7天,通过MTT法和免疫荧光双标界和激光共聚焦成像技术分别检测其体外增殖和分化。结果:CMS开始第19天,模型组大鼠水平运动(与基线、正常对照、卒中组相比P<0．001,与应激抑郁组相比P< 0．01)、垂直运动(与基线、正常对照、卒中组相比P<0．001,与应激抑郁组相比P<0．05)得分显著降低,并在19-42天中呈进行性降低;CMS开始后3周及之后模型组大鼠蔗糖水饮用比例较基线和各组均显著减少(均P<0．001),提示模型大鼠活动减少、快感和兴趣缺乏并且症状呈持续性。CMS开始后19天,与PSD组相比,西酞普兰干预组水平运动得分显著增加(P< 0．001);在CMS后28、42天,水平和垂直运动得分均显著增加(均P<0．001)。从CMS开始后3、4周起西酞普兰干预组大鼠蔗糖水饮用比例显著增加(P<0．001)。CMS开始后19天、28天模型大鼠海马齿状回颗粒下层增殖细胞较卒中组明显减少 (P<0．001),28天和42天分化为神经元的新生细胞比例较卒中组明显减少(P<0．001和P<0．01),但向星形胶质细胞分化的比例明显上升(P<0．01和P<0．05);模型大鼠齿状回5-HT1A受体基因表达和分泌于CMS开始后19天、28天较各对照组明显降低(P<0．001)。体外干预结果显示,经西酞普兰(1．0μmol／L)干预3、7天后,OSD较血清对照组(P<0．01)和西酞普兰 (0．5μmol／L)组(P<0．05)均明显增高。西酞普兰(0．5和1．0μmol／L)干预7天后与血清组相比,能显著促进新生细胞向神经元的分化(P<0．01,P<0．05)。结论:PSD状态大鼠动物模型能明显并持续表现PSD快感缺乏、活动减少的核心症状,实验可操作性和重复性较好,是研究PSD的较为理想的模型。PSD大鼠海马神经前体增殖和分化为神经元显著降低,而分化为胶质细胞的比例有所上升;且海马齿状回5-HT1A受体基因表达和分泌同时下降,可能参与海马神经重塑障碍过程。西酞普兰能明显改善PSD大鼠部分异常行为,且其能促进离体神经前体细胞的增殖和向神经元分化。更多还原