慢性應激抑郁大鼠模型海馬BDNF表達調控與認知功能損傷關系的研究

摘要：目的 研究對慢性應激抑郁模型大鼠海馬BDNF表達與認知功能損傷之間的關系。方法 采用21d慢性不可預見的溫和應激處理結合孤養制備抑郁大鼠模型。運用被動躲避實驗評定大鼠的學習記憶能力， 采用熒光定量PCR技術和免疫組織化學技術檢測BDNF基因和蛋白的表達變化。結果 抑郁組大鼠與正常對照組比較，體重、糖水消耗量、曠場試驗運動均減少，被動規避缺陷，以上行為學改變差異均有統計學意義（P<0.05）。免疫組織化學和實時熒光定量PCR技術檢測均顯示：抑郁組大鼠海馬各區BDNF蛋白和mRNA相對表達量均顯著低于正常對照組，差異有統計學意義（P<0.01）。結論 慢性應激抑郁大鼠海馬區BDNF表達下降可使認知障礙加重。

關鍵詞：抑郁；BDNF；認知功能

隨著抑郁癥的發病率逐年上升，抑郁癥認知障礙的研究日益受到重視。研究表明血清BDNF水平與情感、認知障礙等癥狀密切相關。本文著重探討抑郁大鼠海馬BDNF表達變化與認知功能損傷之間的關系。

1資料與方法

1.1一般資料 清潔級健康成年雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠30只預養2w，進入實驗時體重250～310g。預養期間進行蔗糖水消耗訓練，2w后進行曠場試驗行為評分，測定蔗糖水消耗和曠場試驗基線值，從中篩選26只行為評分均一的大鼠，隨機分為兩組，正常組、抑郁組，每組13只。

1.2方法 正常組不作處理，抑郁組給予慢性不可預見溫和應激（chronic unpredictable mild stress ，CUMS）結合孤養致慢性應激抑郁模型，包括禁食24h、禁水24h、噪音刺激1h，4℃冰水強迫游泳5～15min、1mA電流電擊足底20次、夾尾lmin、120min行為限制等7種刺激方法，每種方法使用3次。

通過行為學改變（體重改變、糖水消耗實驗、曠場試驗）來評估大鼠的抑郁狀態。運用被動規避實驗評定大鼠的學習記憶能力。采用熒光定量PCR技術和免疫組織化學技術檢測BDNF基因和蛋白的表達變化。

1.3統計學分析 采用SPSS12.0統計軟件對實驗數據進行處理，統計結果以P<0.05為差異有統計學意義，各項指標以均數±標準差（x±s）表示。

2結果

造模成功后，與正常對照組比較，抑郁組大鼠體重、糖水消耗量、曠場試驗運顯著減少，被動規避顯著缺陷，以上行為學改變差異均有統計學意義（P<0.05）。免疫組織化學和實時熒光定量PCR技術檢測均顯示：抑郁組大鼠海馬各區BDNF蛋白和mRNA相對表達量均顯著低于正常對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表1～表4。

注：造模后，與正常組相比P<0.05

注：造模后，與正常組相比P<0.05

注：造模后，與正常組相比P<0.05

注：與正常組相比P<0.05

3討論

腦源性神經營養因子（brain-derived neurotrophic factor ， BDNF）是神經生長因子家族最具代表性成員之一，BDNF在成年哺乳動物和人體的中樞及周圍神經系統均有表達，尤其以海馬和皮層的含量最高。人血清BDNF水平與其海馬體有研究表明，BDNF不僅與阿茲海默病等神經退變性疾病有關，與抑郁癥等精神病理性疾病也有很大關系[1]。BDNF能促進膽堿能神經元、GABA 能神經元、多巴胺能神經元等存活和生長[2]，基底前腦膽堿能神經元是學習記憶神經環路的重要組成之一。BDNF能增加突觸終末的密度并促進軸突和樹突的生長，促進突觸的傳遞和可塑性。BDNF還參與了長時程增強效應和學習記憶的可塑性機制；也有研究發現BDNF-Trk B信號通路與NMDA受體存有內在聯系，這種聯系在海馬空間記憶中起到了重要作用[3]。拮抗興奮性氨基酸的毒性，穩定細胞內鈣離子濃度，有效地清除自由基，抑制細胞凋亡[4]。本研究發現：與正常組比較，抑郁組大鼠的學習記憶能力下降，抑郁組大鼠海馬BDNF表達亦降低，差異有統計學意義。由此可見，BDNF可能參與學習記憶的生物學機制。

參考文獻：

[1] Oliver von Bohlen und Halbach. Involvement of BDNF in Age-Dependent Alterations in the Hippocampus[J]. Front Aging Neurosci，2010，2：36.

[2] MeAllister AK. Neurotrophins and neuronal differentiation in the central nervous s- ystem[J].Cell Mol Life Sei Cel，2001，58（8）：1054-1060.

[3] Angerlueei F， Mathe AA， Aloe L. Neurotrophic factors and CNS disordens：finding in rodent models of depression and schizophrenia[J].Pro Brain Res，2004，146（3）：151-165.

[4] Han BH， Costa A， Back SA， et al. BDNF blocks caspase-3 activation in neonatal hypoxia-ischemia[J] . Neurobiol Dis ， 2000， 7 （ 1）： 38-53 .

編輯/許言