[摘 要] 目的:探討內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì) (mPFC) 區(qū)核氧化還原蛋白 (NXN) 對(duì)小鼠卒中后抑郁(PSD)的影響,并闡明其可能的作用機(jī)制。方法:80只C57BL/6小鼠,隨機(jī)選取42只分為NXN過(guò)表達(dá)腺相關(guān)病毒感染組(AAV-NXN-OE 組,n=21) 和陰性對(duì)照腺相關(guān)病毒感染組(AAV-NC 組,n=21), 剩余小鼠分為假手術(shù)組(n=20) 和PSD 組(n=18), 注射N(xiāo)XN 過(guò)表達(dá)腺相關(guān)病毒后, 將AAV-NXN-OE 組和AAV-NC 組剩余小鼠分為PSD+AAV-NC 組(n=18) 和PSD+AAV-NXN-OE組(n=18)。術(shù)前3 周,采用腦立體定位法向小鼠腦組織mPFC 區(qū)注射N(xiāo)XN 過(guò)表達(dá)腺相關(guān)病毒,顯微鏡下觀察病毒在小鼠腦組織mPFC 區(qū)表達(dá)情況,Western blotting 法檢測(cè)小鼠腦組織中NXN 蛋白表達(dá)水平。采用線(xiàn)栓法建立大腦中動(dòng)脈閉塞(MCAO) 卒中模型,術(shù)后1 周使用慢性不可預(yù)見(jiàn)的中等應(yīng)激(CUMS) 結(jié)合孤養(yǎng)法持續(xù)干預(yù)3 周,構(gòu)建PSD 模型小鼠。造模期間監(jiān)測(cè)小鼠體質(zhì)量變化,造模結(jié)束后采用糖水偏好實(shí)驗(yàn)、懸尾實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)觀察各組小鼠抑郁樣行為學(xué)表現(xiàn),生化法檢測(cè)各組小鼠腦組織mPFC 區(qū)中丙二醛(MDA) 和還原型谷胱甘肽(GSH) 水平及超氧化物歧化酶(SOD) 活性,2',7'-二氯熒光素二乙酸酯(DCFH-DA) 熒光探針標(biāo)記法檢測(cè)各組小鼠腦組織mPFC 區(qū)中活性氧(ROS) 水平,Western blotting 法檢測(cè)各組小鼠腦組織mPFC 區(qū)、杏仁核區(qū)和海馬組織中NXN 蛋白表達(dá)水平。結(jié)果:PSD小鼠腦組織 mPFC區(qū)有大量綠色熒光,表明攜帶 ZsGreen綠色熒光蛋白標(biāo)簽的AAVs 病毒在PSD 小鼠腦組織mPFC 區(qū)成功感染并表達(dá)。與AAV-NC 組比較,AAV-NXN-OE 組小鼠腦組織mPFC 區(qū)中NXN 蛋白表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 05)。與假手術(shù)組比較,PSD 組小鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)緩慢(Plt;0. 05),糖水偏好率明顯降低(Plt;0. 05),小鼠在懸尾實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中不動(dòng)時(shí)間均明顯增加(Plt;0. 05);與假手術(shù)組比較,PSD+AAV-NC 組小鼠糖水偏好率明顯降低(Plt;0. 05),小鼠在懸尾實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中不動(dòng)時(shí)間均明顯增加(Plt;0. 05); 與PSD+AAV-NC 組比較,PSD+AAV-NXN-OE 組小鼠糖水偏好率明顯升高(Plt;0. 05),小鼠在懸尾實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中不動(dòng)時(shí)間均明顯減少(Plt;0. 05)。與假手術(shù)組比較, PSD+AAV-NC 組小鼠腦組織mPFC 區(qū)中MDA 和ROS 水平均明顯升高(Plt;0. 05),GSH 水平和SOD 活性均明顯降低(Plt;0. 05);與PSD+AAV-NC組比較,PSD+AAV-NXN-OE 組小鼠腦組織mPFC 區(qū)中MDA 和ROS 水平均明顯降低(Plt;0. 05),GSH 水平和SOD 活性均明顯升高(Plt;0. 05)。與假手術(shù)組比較,PSD 組小鼠腦組織mPFC 區(qū)中NXN蛋白表達(dá)水平明顯降低(Plt;0. 05), 杏仁核區(qū)和海馬組織中NXN 蛋白表達(dá)水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。結(jié)論:小鼠腦組織mPFC區(qū)中NXN過(guò)表達(dá)可改善PSD小鼠抑郁樣行為,其作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)氧化還原平衡有關(guān)。
[關(guān)鍵詞] 卒中后抑郁; 核氧化還原蛋白; 內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì); 氧化還原平衡
[中圖分類(lèi)號(hào)] R749.13 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A
卒中后抑郁(post-stroke depression,PSD) 是卒中最常見(jiàn)的神經(jīng)精神并發(fā)癥之一,約三分之一的卒中幸存者會(huì)出現(xiàn)PSD[1]。PSD 患者不僅有抑郁相關(guān)的情緒癥狀,還伴隨自主神經(jīng)障礙癥狀,出現(xiàn)功能獨(dú)立性下降、認(rèn)知恢復(fù)不良和生活質(zhì)量下降等情況[2-3]。我國(guó)卒中人群眾多,確診和潛在的PSD患者數(shù)量也較為龐大, PSD 帶來(lái)的高致殘率和高死亡率給患者個(gè)人、家庭及社會(huì)都帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)[4]。然而, PSD 發(fā)病機(jī)制具有復(fù)雜性、多元性和多樣性的特點(diǎn),給其臨床治療帶來(lái)較大的挑戰(zhàn),目前仍缺乏有效且不良反應(yīng)少的治療方法。
核氧化還原蛋白(nucleoredoxin,NXN) 屬于硫氧還蛋白家族中的一種氧化還原酶,通過(guò)氧化還原依賴(lài)的方式調(diào)節(jié)不同的信號(hào)通路,從而參與調(diào)節(jié)多種細(xì)胞生物學(xué)行為和不同病理機(jī)制[5]。研究[6]顯示:神經(jīng)元NXN 基因敲除小鼠的探索行為減少。NXN 平衡氧化還原功能的喪失會(huì)導(dǎo)致感覺(jué)神經(jīng)元發(fā)生不良變化,使神經(jīng)元NXN 基因敲除小鼠表現(xiàn)出多發(fā)性神經(jīng)病樣的冷回避和熱痛超敏反應(yīng)[7]。但NXN 在PSD 中的作用尚不明確。內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)(medial prefrontal cortex,mPFC) 功能損傷是多種精神疾病的基礎(chǔ),包括抑郁和焦慮等[8]。本研究檢測(cè)NXN 在PSD 小鼠mPFC 中的表達(dá)水平, 探討mPFC 區(qū)NXN 對(duì)PSD 小鼠抑郁樣行為的影響,并闡明相關(guān)機(jī)制, 旨在為PSD 治療新策略的研發(fā)提供新的方向。
1 材料與方法
1. 1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、病毒、主要試劑和儀器 80只 8周齡SPF 級(jí)雄性C57BL/6 小鼠, 體質(zhì)量22~24 g,購(gòu)自武漢大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK (鄂) 2019-0004。適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周,飼養(yǎng)條件為晝夜明暗交替12 h 循環(huán),室溫22 ℃~24 ℃,自由進(jìn)食和飲水。攜帶ZsGreen 綠色熒光蛋白標(biāo)簽的NXN 過(guò)表達(dá)腺相關(guān)病毒pHBAAV-CMV-MCS-3flag-EF1-ZsGreen (AAV-NXN-OE) 及其陰性對(duì)照慢病毒(AAV-NC) 由漢恒生物科技(上海) 有限公司提供。丙二醛(malondialdehyde, MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、還原型谷胱甘肽(reduced glutathione, GSH) 和活性氧(reactive oxygen species, ROS) 測(cè)定試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所,RIPA 裂解液和BCA 蛋白濃度測(cè)定試劑盒購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)有限公司, 兔抗NXN 單克隆抗體和兔抗GAPDH 多克隆抗體購(gòu)自英國(guó)Abcam 公司。熒光顯微鏡購(gòu)自日本尼康公司,冰凍切片機(jī)購(gòu)自上海賽默飛世爾科技有限公司,熒光酶標(biāo)儀購(gòu)自杭州奧盛儀器有限公司, 電泳儀購(gòu)自北京六一生物科技有限公司。
1. 2 腦立體定位注射病毒 隨機(jī)選取42只C57BL/6小鼠, 分為NXN 過(guò)表達(dá)腺相關(guān)病毒感染組(AAV-NXN-OE 組,n=21) 和陰性對(duì)照腺相關(guān)病毒感染組(AAV-NC 組,n=21),采用3% 戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉小鼠,濃度為30 mg·kg-1,并將小鼠固定在腦立體定位儀上。使用帶有32 號(hào)針頭的Hamilton 微量注射器吸取NXN 過(guò)表達(dá)腺相關(guān)病毒或陰性對(duì)照病毒5×1012 v. g·mL-1,雙側(cè)注射入小鼠腦組織mPFC 區(qū),單側(cè)注射400 nL 病毒,注射位點(diǎn)坐標(biāo):前囟前+1. 90 mm,中縫左右±1. 00 mm,顱骨平面下-2. 10 mm。以0. 1 μL·min-1 速度進(jìn)行緩慢注射,注射結(jié)束后,將針頭放置9 min,再緩慢抽出。病毒注射3 周后,每組取3 只小鼠mPFC組織,制備冰凍切片,在顯微鏡下觀察病毒在小鼠腦組織mPFC 區(qū)的表達(dá)情況, 并采用Westernblotting 法檢測(cè)小鼠腦組織中NXN 蛋白表達(dá)水平。
1. 3 實(shí)驗(yàn)分組和小鼠 PSD 模型構(gòu)建 隨機(jī)選取18 只未感染腺相關(guān)病毒的小鼠作為PSD 組(n=18),剩下的20 只未感染腺相關(guān)病毒的小鼠作為假手術(shù)組,并將其分為2 個(gè)亞組,每組10 只,再將“1. 3”中剩余的AAV-NXN-OE 感染小鼠作為PSD+AAV-NXN-OE 組(n=18), 剩余AAV-NC 感染小鼠作為PSD+AAV-NC 組(n=18)。
除假手術(shù)組外,其余各組小鼠均采用線(xiàn)栓法建立大腦中動(dòng)脈閉塞(middle cerebral arteryocclusion,MCAO) 模型[9]:戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉小鼠, 切開(kāi)頸部中央皮膚, 暴露右側(cè)頸總動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈和頸外動(dòng)脈。采用7-0 手術(shù)線(xiàn)于頸外動(dòng)脈遠(yuǎn)心端結(jié)扎,使用另一根7-0 手術(shù)線(xiàn)穿過(guò)頸外動(dòng)脈在靠近頸總動(dòng)脈分叉處打1 個(gè)活結(jié),于活結(jié)上方1. 5 mm 處的頸外動(dòng)脈上剪1 個(gè)小口,將表面涂膠的線(xiàn)栓插入小口,進(jìn)入頸內(nèi)動(dòng)脈盒大腦中動(dòng)脈,插入線(xiàn)栓約為1 cm。缺血60 min 后, 拔掉線(xiàn)栓,縫合皮膚。假手術(shù)組小鼠僅切開(kāi)頸部中央皮膚,暴露右側(cè)頸動(dòng)脈。術(shù)后24 h,采用Longa 5 分法[10] 對(duì)小鼠神經(jīng)功能進(jìn)行評(píng)分以判斷MCAO 模型是否成功,選取Longa 評(píng)分為1~3 分的小鼠,于術(shù)后第7 天開(kāi)始采用慢性不可預(yù)見(jiàn)的中等應(yīng)激(chronicunpredictable mild stimulus, CUMS) 結(jié)合孤養(yǎng)法構(gòu)建PSD 小鼠模型[11]:在孤籠飼養(yǎng)的基礎(chǔ)上,每天采用隨機(jī)和不連續(xù)的應(yīng)激方法刺激小鼠,刺激包括冰水游泳(5 min)、夾尾(15 min)、潮濕墊料(24 h)、禁食(24 h)、禁水(24 h) 和晝夜顛倒(12 h/12 h),持續(xù)刺激21 d。CUMS 期間,每周測(cè)定1 次小鼠體質(zhì)量。MCAO 術(shù)后1 周內(nèi)假手術(shù)組小鼠無(wú)死亡,PSD組小鼠死亡6只,PSD+AAV-NC組小鼠死亡6 只, PSD+AAV-NXN-OE 組小鼠死亡5 只,而CUMS 期間各組均無(wú)小鼠死亡。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),各造模組最終均隨機(jī)選擇10 只小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
1. 4 行為學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察各組小鼠抑郁樣行為 所有小鼠在PSD 造模結(jié)束后進(jìn)行行為學(xué)檢測(cè)。① 糖水偏好實(shí)驗(yàn):將所有小鼠單籠飼養(yǎng),實(shí)驗(yàn)前1 d 進(jìn)行糖水適應(yīng)訓(xùn)練,禁食24 h。將分別裝有1% 蔗糖水和普通飲用水的飲水瓶放于鼠籠中,8 h 后取出飲水瓶。記錄實(shí)驗(yàn)前、后飲水瓶中的液體體積( mL),計(jì)算糖水偏好率,糖水偏好率=糖水消耗量( mL)/總液體消耗量 (mL)×100%。② 懸尾實(shí)驗(yàn): 用膠帶纏繞小鼠尾尖1 cm 處并倒懸于40 cm×40 cm×40 cm 的懸尾測(cè)試箱中,小鼠頭部距離測(cè)試箱底部約25 cm,小鼠適應(yīng)2 min 后,記錄隨后4 min 累計(jì)不動(dòng)時(shí)間,不動(dòng)時(shí)間定義為除正常呼吸外,無(wú)其他任何肢體掙扎動(dòng)作。③強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn):將小鼠單獨(dú)放入水深15 cm,水溫25 ℃的高30 cm 和直徑20 cm塑料圓筒中,小鼠適應(yīng)2 min 后,記錄隨后4 min 不動(dòng)時(shí)間。
1. 5 生化法檢測(cè)各組小鼠腦組織mPFC區(qū)中MDA和GSH水平及SOD活性 行為學(xué)檢測(cè)結(jié)束后,采用戊巴比妥鈉麻醉假手術(shù)組、PSD+AAV-NC 組和PSD+AAV-NXN-OE 組小鼠后斷頭取腦,于冰上迅速分離小鼠雙側(cè)mPFC 組織并放入-80 ℃環(huán)境中凍存。將小鼠腦組織mPFC 區(qū)勻漿,取上清液。根據(jù)生化檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書(shū)操作,分別檢測(cè)小鼠腦組織mPFC 區(qū)中MDA 和GSH 水平及SOD 活性。
1. 6 2',7'- 二 氯 熒 光 素 二 乙 酸 酯(2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate,DCFH-DA)熒光探針標(biāo)記法檢測(cè)各組小鼠腦組織 mPFC 區(qū)中ROS 水平 取假手術(shù)組、PSD+AAV-NC 組和PSD+AAV-NXN-OE 組小鼠腦組織mPFC 區(qū)凍存樣本,剪碎并進(jìn)行酶消化處理,加入預(yù)冷磷酸鹽緩沖液(phosphate buffered saline, PBS) 終止消化,500 g 離心10 min,收集細(xì)胞沉淀。加入DCFH-DA重懸細(xì)胞沉淀, 室溫避光孵育30 min。1 000 g 離心10 min,收集細(xì)胞沉淀,加入PBS 緩沖液重懸,使用熒光酶標(biāo)儀于激發(fā)波長(zhǎng)500 nm 和發(fā)射波長(zhǎng)525 nm 處檢測(cè)熒光度值, 以假手術(shù)組小鼠腦組織mPFC 區(qū)熒光度值為1,以熒光度值代表各組小鼠ROS 水平。
1. 7 Western blotting法檢測(cè)各組小鼠腦組織不同腦區(qū)中 NXN蛋白表達(dá)水平 戊巴比妥鈉麻醉小鼠后斷頭取腦, 于冰上迅速分離小鼠腦組織mPFC區(qū)、杏仁核區(qū)和海馬組織。采用RIPA 裂解液裂解各組織樣本,提取總蛋白。使用BCA 蛋白濃度測(cè)定試劑盒檢測(cè)蛋白濃度, SDS-PAGE 電泳分離蛋白。濕轉(zhuǎn)法將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF 膜,5% 脫脂奶粉4 ℃封閉過(guò)夜。加入一抗, NXN 抗體(1∶ 1 000)稀釋?zhuān)?GAPDH 抗體(1∶ 2 000), 室溫孵育2 h。加入二抗,室溫孵育1 h。加入化學(xué)發(fā)光試劑,曝光顯影, 分析蛋白條帶灰度值, 以GAPDH 為內(nèi)參,計(jì)算目的蛋白表達(dá)水平。目的蛋白表達(dá)水平=目的蛋白條帶灰度值/內(nèi)參蛋白條帶灰度值。
1. 8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用 SPSS 22. 0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。各組小鼠糖水偏好率,懸尾實(shí)驗(yàn)不動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)不動(dòng)時(shí)間,小鼠腦組織mPFC 區(qū)中MDA、GSH 和ROS 水平及SOD 活性, 腦組織mPFC 區(qū)、杏仁核區(qū)和海馬組織中NXN 蛋白表達(dá)水平均符合正態(tài)分布,以x±s 表示,多組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析,組間樣本均數(shù)兩兩比較采用LSD-t 檢驗(yàn),2 組間樣本均數(shù)比較采用兩獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)。以Plt;0. 05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié) 果
2. 1 PSD 小鼠腦組織 mPFC 區(qū)中 NXN 過(guò)表達(dá)效率 PSD 小鼠腦組織mPFC 區(qū)有大量綠色熒光,表明攜帶ZsGreen 綠色熒光蛋白標(biāo)簽的AAVs 病毒在PSD 小鼠腦組織mPFC 區(qū)成功感染并表達(dá)(圖1)。與AAV-NC 組(0. 15±0. 03) 比較, AAV-NXNOE組小鼠腦組織mPFC 區(qū)中NXN 蛋白表達(dá)水平(0. 44±0. 02) 明顯升高(Plt;0. 05)。見(jiàn)圖2。
2. 2 各組小鼠體質(zhì)量、糖水偏好率和懸尾實(shí)驗(yàn)及強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)不動(dòng)時(shí)間 與假手術(shù)組比較,PSD 組小鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)緩慢(Plt;0. 05), 糖水偏好率明顯降低(Plt;0. 05), 小鼠在懸尾實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中的不動(dòng)時(shí)間均明顯增加(Plt;0. 05)。見(jiàn)圖3 和表1。與假手術(shù)組比較,PSD+AAV-NC 組小鼠糖水偏好率明顯降低(Plt;0. 05),小鼠在懸尾實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中不動(dòng)時(shí)間均明顯增加(Plt;0. 05)。與PSD+AAV-NC組比較,PSD+AAV-NXN-OE組小鼠糖水偏好率明顯升高(Plt;0. 05), 小鼠在懸尾實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中不動(dòng)時(shí)間均明顯減少(Plt;0. 05)。見(jiàn)表2。
2. 3 各組小鼠腦組織 mPFC 區(qū)中 MDA、GSH 和ROS水平及 SOD活性 與假手術(shù)組比較,PSD+AAV-NC 組小鼠腦組織mPFC 區(qū)中MDA 和ROS水平均明顯升高(Plt;0. 05),GSH 水平和SOD 活性均明顯降低(Plt;0. 05)。與PSD+AAV-NC 組比較, PSD+AAV-NXN-OE 組小鼠腦組織mPFC區(qū)中MDA 和ROS 水平均明顯降低(Plt;0. 05),GSH 水平和SOD 活性均明顯升高(Plt;0. 05)。見(jiàn)表3。
2. 4 2組小鼠腦組織不同腦區(qū)NXN蛋白表達(dá)水平 與假手術(shù)組(mPFC 區(qū):0. 80±0. 09,杏仁核區(qū):0. 43±0. 06,海馬區(qū):0. 28±0. 06) 比較,PSD 組小鼠腦組織mPFC 區(qū)中NXN 蛋白表達(dá)水平(0. 13±0. 04) 明顯降低(Plt;0. 05),PSD 組小鼠腦組織杏仁核區(qū)和海馬組織中NXN 蛋白表達(dá)水平(0. 41±0. 08 和0. 27±0. 08) 差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。見(jiàn)圖4。
3 討 論
PSD 發(fā)病機(jī)制復(fù)雜, 包含一些特殊的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制。隨著神經(jīng)成像和計(jì)算神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展,人類(lèi)對(duì)PSD 發(fā)病的神經(jīng)基礎(chǔ)有了更深入的了解[12]。mPFC 區(qū)在多種認(rèn)知功能中起著重要的調(diào)節(jié)作用,研究[13] 表明: mPFC 區(qū)是衰老和癡呆時(shí)認(rèn)知能力下降的神經(jīng)底物。研究[14] 顯示:雙酚A 長(zhǎng)期暴露誘導(dǎo)小鼠出現(xiàn)抑郁和焦慮樣行為,其病理機(jī)制可能與mPFC 區(qū)錐體神經(jīng)元形態(tài)和功能受損有關(guān)。王存強(qiáng)等[15] 通過(guò)臨床數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn):海馬組織及前額葉皮質(zhì)神經(jīng)元代謝異??赡苁荘SD 的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)。研究[16-18] 顯示: 調(diào)節(jié)mPFC 區(qū)某個(gè)基因表達(dá)水平,可通過(guò)介導(dǎo)下游信號(hào)通路逆轉(zhuǎn)應(yīng)激誘導(dǎo)的小鼠抑郁相關(guān)行為表現(xiàn)。因此,mPFC 區(qū)成為抗抑郁藥物研發(fā)的關(guān)鍵靶向區(qū)域之一。本研究采用MCAO 和CUMS 結(jié)合孤養(yǎng)法構(gòu)建PSD 小鼠模型,小鼠出現(xiàn)抑郁樣行為表現(xiàn),NXN 蛋白在PSD 小鼠腦組織mPFC 區(qū)中異常低表達(dá),而其在杏仁核區(qū)和海馬組織中的表達(dá)無(wú)明顯變化, 提示mPFC 區(qū)中NXN 表達(dá)下調(diào)可能參與了PSD 發(fā)病機(jī)制。
NXN 作為一種氧化還原調(diào)節(jié)蛋白, 在氧化還原動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié)過(guò)程中發(fā)揮重要作用,但在不同生理和病理環(huán)境中的作用機(jī)制并不一致。TRAN 等[6]發(fā)現(xiàn):NXN 可以維持鈣調(diào)素激酶2a 的氧化狀態(tài)和活性,并支持突觸和線(xiàn)粒體蛋白的氧化及線(xiàn)粒體呼吸,當(dāng)依賴(lài)NXN 的促氧化功能喪失后,小鼠的過(guò)度動(dòng)機(jī)和活躍減少。研究[19] 發(fā)現(xiàn):在酒精性肝病體外細(xì)胞模型中,NXN 被ROS 靶向調(diào)控,而NXN過(guò)表達(dá)會(huì)與內(nèi)源性GSH 協(xié)同作為ROS 清除劑,降低細(xì)胞氧化應(yīng)激水平。同時(shí),NXN 也被認(rèn)為是抗氧化系統(tǒng)與免疫反應(yīng)整合的關(guān)鍵成分。在植物細(xì)胞中,NXN 通過(guò)提高抗氧化能力和誘導(dǎo)熱休克蛋白保護(hù)細(xì)胞免受熱應(yīng)激誘導(dǎo)的氧化損傷和蛋白變性[20]。因此,NXN 在不同生理和病理環(huán)境中可能是氧化劑,也可能是還原劑,而NXN 平衡氧化還原功能的喪失則可能參與到相關(guān)病理機(jī)制中。氧化應(yīng)激在神經(jīng)精神類(lèi)疾病的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮關(guān)鍵性作用,也被認(rèn)為是PSD 的致病機(jī)制之一[21]。高水平的氧化應(yīng)激將產(chǎn)生過(guò)量的ROS 自由基,導(dǎo)致氧化還原失衡,具有潛在的神經(jīng)毒性[22]。研究[23-24] 顯示: PSD 患者存在氧化應(yīng)激損傷, 以抗氧化應(yīng)激藥物治療PSD 患者取得了較好的改善效果。本研究結(jié)果顯示:PSD 小鼠腦組織mPFC 區(qū)中NXN 蛋白過(guò)表達(dá)使小鼠抑郁樣癥狀減輕,且腦組織mPFC區(qū)中ROS 水平降低,抗氧化酶SOD 活性和非酶抗氧化劑GSH 水平升高,脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物MDA 水平降低,即小鼠腦組織mPFC 區(qū)中氧化應(yīng)激水平被抑制,提示mPFC 區(qū)中NXN 過(guò)表達(dá)可降低氧化應(yīng)激水平,減少PSD 小鼠抑郁樣行為。
綜上所述,NXN 在PSD 小鼠腦組織mPFC 區(qū)中低表達(dá),mPFC 區(qū)中過(guò)表達(dá)NXN 可緩解PSD 小鼠抑郁癥狀,其作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)mPFC 區(qū)氧化還原動(dòng)態(tài)平衡有關(guān)。
利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:趙丹參與研究設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和論文撰寫(xiě),史博參與實(shí)驗(yàn)操作和論文撰寫(xiě),魏志玄參與實(shí)驗(yàn)操作,崔群建參與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
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吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2024年6期