L型鈣通道介導(dǎo)突觸可塑性參與外側(cè)韁核深部腦刺激的抗抑郁機(jī)制.pdf

1、【研究背景】：
　　抑郁癥嚴(yán)重影響人類健康與社會發(fā)展，世界衛(wèi)生組織估計至2020年抑郁癥將成為全球第二大疾病。當(dāng)前針對抑郁癥的治療以藥物治療以及心理治療為主，然而僅有三分之一的患者取得較滿意療效。臨床上把久治不愈的的抑郁癥病人稱為難治性抑郁（treatment-resistant depression，TRD），對于這類患者，臨床上往往采用深部腦刺激（Deep Brain Stimulation, DBS)的治療方式，并取得了顯著

2、的療效。
　　外側(cè)韁核（La tera l Hab e nula, LHb）是連接基底節(jié)與邊緣系統(tǒng)的核團(tuán)，參與調(diào)控獎賞系統(tǒng)及單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的分泌。深部腦刺激外側(cè)韁核(LHb-DBS)是治療難治性抑郁的主要方式之一，但其機(jī)制目前仍不明確。Malino w.R、Ho ngme I Meng等認(rèn)為，DBS通過調(diào)控LHb神經(jīng)元的放電，上調(diào)腦內(nèi)單胺類遞質(zhì)的釋放從而改善抑郁癥狀，然而這一提高單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的假說與DBS運(yùn)用于對單胺類藥物不敏感

3、患者的臨床現(xiàn)象以及 DBS快速起效的臨床特點(diǎn)不相符合，提示LHb-D BS治療抑郁存在其它機(jī)制。
　　目前研究發(fā)現(xiàn)快速抗抑郁效果是由哺乳動物雷帕霉素位點(diǎn)(mTOR, mammalian targe to frapamycin)激活介導(dǎo)的，而在下邊緣皮層進(jìn)行深部腦刺激能上調(diào)mTO R磷酸化水平，提示 L Hb-DBS可能通過激活mTO R達(dá)到治療抑郁。Duman等發(fā)現(xiàn) L型電壓依賴鈣通道(L-type voltage-depende

4、nt calcium channel, L-VDCC)阻斷劑能有效阻斷 mTOR的激活與 KET的快速抗抑郁作用，提示L-VDC C也可能參與了 LHb-D BS治療抑郁的過程。同時其它研究表明， DBS能誘導(dǎo)長時間的突觸改變，而mTOR的激活常常伴隨著樹棘突發(fā)生、突觸重構(gòu)等突觸改變。進(jìn)一步提示LHb-D BS可能通過激活 mTO R改善突觸可塑性達(dá)到抗抑郁效果的機(jī)制。本研究采用免疫印跡、行為學(xué)和膜片鉗等技術(shù)，揭示并探討mTO R激活以

5、及相關(guān)突觸可塑性在L Hb-DBS治療抑郁的機(jī)制。
　　【研究目的】：
　　驗(yàn)證激活 mTOR與改善神經(jīng)可塑性是L Hb-DBS治療抑郁在重要途徑，明確L-VDC C是否參與了L Hb-D BS治療抑郁癥的過程，探討L Hb-DBS上調(diào)神經(jīng)可塑性的具體機(jī)制。為DBS治療抑郁癥的臨床運(yùn)用提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，并針對其機(jī)制開發(fā)抗抑郁新藥提供理論依據(jù)。
　　【研究方法】：
　　LHb-DBS對 LH大鼠的抑郁樣行為的影響

6、
　　參照 Daniela Schulz等的方法，建立大鼠習(xí)得性無助（ LH， learned helplessness）抑郁模型。觀察LH大鼠與正常大鼠行為差別，評價 LH造模的可行性；對 LH大鼠進(jìn)行外側(cè)韁核深部腦刺激，觀察 LHb-D BS對習(xí)得性無助大鼠抑郁樣行為的影響。同時給予側(cè)腦室注射 L-VDC C阻斷劑（硝苯地平, nifedipine），觀察其對LHb-DBS抗抑郁作用的影響。
　　LHb-DBS對mTOR

7、磷酸化及其表達(dá)的作用
　　參照 Da nie la Sc hulz等的方法，建立大鼠 LH抑郁模型，通過手術(shù)安放電極于LHb，深部腦刺激為實(shí)驗(yàn)組，深部腦假刺激為陽性對照組，未接受 LH造模的正常老鼠為陰性對照組。通過western-blot，觀察外側(cè)韁核深部腦刺激后，海馬內(nèi) mTOR磷酸化的表達(dá)變化。同時給予側(cè)腦室注射 L-VDCC阻斷劑（硝苯地平，nifedipine），觀察其能否改變外側(cè)韁核深部腦刺激對 mTOR磷酸化的調(diào)節(jié)。

8、
　　通過腦片模擬深部腦刺激觀察其對突觸可塑性影響
　　急性分離 LH大鼠冠狀位腦片于人工腦脊液中孵育，采用體外模擬L Hb-DBS技術(shù)（具體詳見方法）刺激LHb，在海馬CA1 stratum radiatum（SR）亞區(qū)記錄由刺激聯(lián)合纖維引起的興奮性突觸后場電位（Shaffer collateral-CA1 field excitatory postsynaptic potentials, SC-CA1 fEPSP），觀察

9、外側(cè)韁核刺激對SC-CA1 fEPSP的影響；給予20 uM硝苯地平灌流腦片，觀察其對外側(cè)韁核刺激引起 SC-CA1 fEPSP變化的影響；給予冠狀腦片模擬外側(cè)韁核深部腦刺激情況下，記錄海馬 C A1區(qū)椎體神經(jīng)元的自發(fā)放電，探討 LHb-DBS激活L-VDC C的機(jī)制。
　　【研究結(jié)果與結(jié)論】：
　　LHb-D BS能顯著改善LH大鼠的抑郁樣行為，而硝苯地平能有效阻斷外側(cè)韁核深部腦刺激的抗抑郁作用，提示L-VDC C參與了L