ApoE4年龄依赖性增加应激诱导的抑郁样行为的易感性和学习记忆能力的下降

摘要

【目的】 抑郁症是一种最常见的心境障碍性疾病，临床研究观察发现，载脂蛋白E4（Apolipoprotein E4，ApoE4）可能增加老年人群患抑郁症的风险，且研究证实ApoE4与认知功能障碍发生具有密切的关系，但三者之间的关系及机制尚且不清。本研究旨在探讨ApoE4-TR小鼠对应激诱导抑郁样行为的易感性和学习记忆能力下降及增龄性的影响和可能机制。 【方法】 第一部分，采用3月龄ApoE3/E4-TR小鼠，通过慢性不可预知温和刺激（CUMS）诱导建立抑郁症小鼠模型，6周后停止CUMS干预并进行行为学测试，部分小鼠被处死用于收集标本，部分正常饲养至12月龄。通过检测体重和糖水偏好、高架十字迷宫、旷场实验、悬尾实验检测小鼠的抑郁行为学，借助Morris水迷宫评价小鼠的视空间学习记忆能力。通过免疫组化染色、RT-PCR等方法检测前额叶皮质和海马内GABA能中间神经元及其分泌的Reelin蛋白水平，借助Western blot方法检测前额叶皮层和海马Reelin-Fyn-NMDAR信号通路相关蛋白表达水平。本部分的工作旨在探讨青年期应激对中年期ApoE-TR小鼠学习记忆能力的影响及可能机制。 第二部分，采用3月龄、8月龄ApoE3/E4-TR小鼠，通过CUMS诱导建立抑郁症小鼠模型，同上方法评估小鼠的抑郁样行为的程度和视空间学习记忆能力，借助免疫组化染色方法观察前额叶皮质和海马内GABA能中间神经元及其分泌的 Reelin蛋白水平，通过Western blot方法检测前额叶皮层和海马Reelin-Fyn-NMDAR信号通路相关蛋白表达水平，及突触体内PKMζ和PSD95，及PDK1蛋白的表达水平。本部分的工作旨在探讨慢性应激对ApoE-TR小鼠抑郁样行为的易感性和学习记忆能力损害及增龄性的影响和机制。 【结果】 第一部分：通过6周的CUMS成功诱导3月龄ApoE-TR鼠出现抑郁样行为，即CUMS干预组小鼠体重和糖水偏好消耗量较对照组相比显著减少。抑郁行为学测试结果显示：CUMS干预组在高架十字迷宫实验中进入开臂的时间与次数的百分比均较对照组显著减少；在旷场实验中，其水平运动、垂直运动和总运动数目均少于对照组；在悬尾实验中，其不动的时间较对照组相比显著延长；但CUMS-E4组和CUMS-E3组之间没有显著性差异。停止CUMS干预后，自然饲养至12月龄时 ApoE-TR小鼠从抑郁状态中恢复，但 Morris水迷宫检测结果发现12月龄CUMS-E4小鼠的视空间学习记忆能力较同月龄的Con-E4组和CUMS-E3组明显受损，且12月龄 CUMS-E4小鼠前额叶皮质和海马 GABA能中间神经元的数量、Reelin、Fyn、P-NMDAR2B及 P-CREB的表达水平较同月龄的 Con-E4组和CUMS-E3组明显下降。 第二部分：通过6周的CUMS成功诱导8月龄ApoE-TR鼠出现抑郁样行为，有意义的是，CUMS-E4组和 CUMS-E3组之间出现显著差异，表现为 CUMS-E4组的体重、糖水消耗百分率较CUMS-E3组显著减少，且抑郁行为学测试结果显示：CUMS-E4组在高架十字迷宫实验中进入开臂的时间与次数百分比与CUMS-E3组比较均显著减少；在旷场实验中，其水平运动、垂直运动和总运动数目均少于CUMS-E3组；在悬尾实验中，其静止不动的时间较CUMS-E3组也显著延长。Morris水迷宫检测发现CUMS-E4组寻找目标平台的潜伏期较CUMS-E3组显著延长，靶象限停留时间及穿越原平台位置的次数均少于CUMS-E3组。8月龄CUMS-E4组前额叶皮质和海马GABA能中间神经元的数量、Reelin、ApoER2、Fyn、NMDAR的表达水平较同月龄的Con-E4组和CUMS-E3组明显下降。8月龄CUMS-E4组海马PDK1的蛋白水平及海马突触体内PSD95和p-PKMζ较Con-E4组和CUMS-E3组明显下降。 【结论】 1、青年期的慢性应激损害中年期ApoE4-TR小鼠的视空间学习记忆能力，其机制与慢性应激促发ApoE4-TR小鼠前额叶皮质和海马GABA能中间神经元及其分泌的 Reelin蛋白的持续性减少、导致学习记忆相关信号通路 Reelin-Fyn-NMDAR-CREB的活化下降有关。 2、慢性应激年龄依赖性增加ApoE4-TR小鼠对抑郁样行为的易感性并导致认知功能损害，可能通过损害ApoE4-TR小鼠前额叶皮质和海马GABA能中间神经元及其分泌的 Reelin蛋白，进而下调 Reelin-ApoER2-Fyn-NMDAR信号通路和突触体p-PKMζ及PSD95的表达水平有关。