慢性温和不可预知性刺激致大鼠抑郁症模型的病理机制研究进展

赵 瑞，杜冠华

(中国医学科学院 北京协和医学院，药物研究所 国家药物筛选中心，北京 100050)

抑郁症是一种发病率逐年上升的疾病，因其严重者会产生自杀倾向，所以严重危害人类的生命健康。临床上治疗抑郁症的药物有很多类，但是都存在一定的缺陷。WHO已将抗抑郁药列为21世纪最需迫切开发的药物之一，要找到起效更快、毒性更小的药物，动物模型的应用必不可少，现有比较接近抑郁症临床表现的动物模型是大鼠长期慢性温和不可预知性应激(CUMS)导致的病理模型。

CUMS模型是1987年由Willner P等人建立的，该模型通过在5～9周的时间内慢性给与大鼠多种温和但是不可预知的刺激，导致动物对糖水的偏嗜降低，糖水消耗量减少，造模2周即可以表现出该类症状，并且在造模结束后2周仍然可以表现该症状。在疗效上：使用三环类抗抑郁药物1周无效，而在治疗2～4周后起效。总体来看该模型很好的模拟了人类抑郁症心境低落、快感缺失的症状，并且通过给与药物治疗能够很好的重现三环类抗抑郁药物临床治疗起效的时间窗，也证明这一模型是很好的抑郁症机制及抗抑郁药物治疗效果研究的动物模型［1］。

鉴于以上的原因这一模型已经被广泛复制并应用于有关抑郁症的研究中，随着广泛应用，研究者不断的对模型进行完善并通过与自己的研究内容结合，丰富了对该模型的病因病理的阐述并且扩大了应用的范围。已有研究者总结了该模型的多种优点：它能表现出抑郁症的一系列症状；生物学指标包括睡眠、神经递质水平均产生了类似抑郁症的变化；同时免疫系统及内分泌系统的系列影响均重现了人类抑郁症的相关变化。使用几大类抗抑郁药物治疗则可以在3～4周逆转抑郁症快感缺失的核心症状［2］。

事实上该抗抑郁模型产生以上典型的抑郁症表现有着更加根本的病因病理，通过对模型动物相关基因及表达蛋白质等方面的影响进行分析，能够更加深层次的了解抑郁症发病机制及相关治疗药物的优缺点，从而为人类找到抑郁症根本的发病原因并真正治愈这一疾病提供可能性。在此仅将该模型引起的受体、神经肽类、信号转导通路信号分子等方面改变的病理机制研究进展进行综述。

Papp M等研究发现 CUMS在造模后7周神经系统中皮层的β肾上腺素受体、5-HT1A受体和海马的5-HT2受体与配体的最大结合容量值(Bmax)增加，而在给与三环类抗抑郁药物4周后逆转了β肾上腺素受体、海马的5-HT2以上的改变，但是增加5-HT1A受体最大结合容量值。而5-HT1A受体的变化却不能在正常动物重现，但是药物治疗不能改变平衡解离常数(Kd)［3］。许晶等人的研究则显示模型大鼠海马5-HT1A受体(5-HT1AR)特异性结合明显下降，药物治疗三环类药物治疗可以使特异性结合能力提高，而5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI)氟西汀对这一环节没有影响［4］。

Li YC等研究发现造模3周的雄性慢性抑郁模型大鼠海马的大麻素受体1(CB1)的表达下调，其中背侧区域的改变明显强于腹侧，雌性大鼠的改变正好相反，仅在海马的腹侧区域观察到 CB1的上调。两者脂肪酸酰胺水解酶(FAAH)的表达均提高。由此可见两性的内生大麻系统在抑郁症的发生及治疗过程中均需要重视，可能需要制定针对不同性别的特异性治疗方案［5］。

Wu LM等研究在抑郁症发病过程中海马 CA3区兴奋性氨基酸(EAA)的释放增加，而糖皮质激素可以加重这一损害过程，另外糖皮质激素增加突触素Ⅰ的表达，后者在神经递质的释放过程中起到重要作用。在造模21天的动物海马突触素Ⅰ的水平出现区域差异，在齿状回(DG/CA3)升高而CA1区降低，经过分析发现两者的改变具有相关性，而且这种改变与抑郁相关的行为有相关性，研究还发现给与糖皮质激素受体拮抗剂米非司酮一周后可以明显改善突触素Ⅰ的水平和对应的抑郁行为，从而证明了糖皮质激素受体拮抗剂发挥快速抗抑郁效应与突触素相关［6］。Mao QQ等研究表明造模6周的CUMS大鼠在血清皮质酮水平升高的同时海马区域糖皮质激素受体(GR)的mRNA水平、海马和大脑皮层脑源性神经生长因子(BDNF)的mRNA水平均降低［7］。Yuan TT等研究发现应激大鼠模型造模后海马区域的谷氨酸水平升高、NMDA受体和AMPA受体水平降低，并且研究者发现海马区域注射D1受体激动剂可以降低海马区域谷氨酸的水平其抗抑郁效果由AMPA受体介导［8］。

Nollet M等研究了下丘脑表达的两种肽类：食欲素(OXs)和黑色素聚集素(MCH)后者是种小型蛋白，他们负责肌体的一些自律行为。而在抑郁症发病中，他们发生改变，研究者通过观察食欲素(OXs)和黑色素聚集素及他们的受体、Fos蛋白等的相互关系发现：食欲素能的神经元在下丘脑背侧较外侧核团活跃，模型导致丘脑和下丘脑的OX受体2表达减少，MCH及其受体的表达没有受到影响［9］。

Kim H等通过免疫组化研究证实造模8周的慢性应激大鼠丘脑、下丘脑的部分核团、弓状核的神经肽Y的表达减少而与之对应的肠促胰肽酶的表达升高，并认为两者的改变与抑郁症以及摄食障碍、焦虑等具有相关性［10］。Sergeyev V等的研究也表明在CUMS造模后3周检测脑内不同脑区的神经肽Y，P物质、甘丙肽的mRNA水平改变，发现海马齿状回的神经肽Y的水平明显降低，但是弓状核内神经肽Y的水平升高，腹背正中、侧面下丘脑核团的P物质水平升高，与之对应的背中线和侧面下丘脑核团的甘丙肽的mRNA水平降低，结果提示了以上三种神经肽类的改变是抑郁症发病的潜在机制［11］。Lin YH等研究了一种可能与该应激模型出现食欲减退相关的蛋白-胰相关蛋白(BPRP)的表达，在造模3周的大鼠脑内单胺氧化酶A和B的活性明显升高，而胰腺的BPRP水平明显降低，解释了应激大鼠出现糖尿病相关症状的原因。BPRP在海马区域的分布未发生明显改变［12］。

Nowak B等研究了应激模型对海马齿状回(DG)和CA1、CA3区的免疫反应性神经元中钙结合蛋白D-28K(CB)和小清蛋白的影响，同时检测细胞的增值(Ki-67表达)和凋亡特性(活化caspase-3)，结果证实颗粒细胞(GC)的数量明显减少，齿状回的CB免疫反应性神经元发生改建而CA3区的此类细胞发生损伤，这些变化与增殖及凋亡无关，研究结果证实在应激模型的病变区域钙结合特性神经元的表达参数发生变化并推测这些变化与抑郁症状相关［13］。

Grønli J等观察造模5周的大鼠海马区域的脑源性神经生长因子(BDNF)和反应元件结合蛋白(CREB)的水平，结果显示模型组的海马齿状回而不是全部海马区域BDNF表达水平减少，CREB第133位的丝氨酸磷酸化水平降低，说明 BDNF水平降低和 CREB活性下降在抑郁症发病中扮演重要角色［14］。

Yang C等人研究了抑郁症发生后神经系统细胞骨架的改变情况，观察了CUMS模型大鼠海马区域神经元微管相关蛋白MAP-2、磷酸化MAP-2、α-微管蛋白等的变化情况，结果显示模型大鼠的微管动力学的损伤、磷酸化MAP-2的水平降低，反映了模型对于神经细胞的发生有影响［15］。Bisaz R等人证实CUMS模型中与神经细胞重塑相关的神经细胞黏附分子(NCAM)在海马区域的表达减少，并发现NCAM减少与动物的焦虑情绪及皮质酮反应增强，在给与NCAM的类似物进行治疗后可以缓解以上症状，也提示 NCAM有作为新的治疗靶点地可能性［16］。

Bachis A等的研究则显示在造模5周的大鼠即可以出现大脑皮层caspase-3阳性神经元增多，表现与皮质酮水平增加，抑郁症状出现相一致，证明抑郁症发生时出现了皮层神经元凋亡趋势［17］。Yang D等人将临床上抑郁症发生时嗅球部位的敏感性降低及严重抑郁症患者嗅球体积减小联系到应激模型，发现慢性应激导致嗅球部位的突触素(synaptophysin)表达下调而突触融合蛋白(syntaxin)上调，同时观察到嗅球体积减小和功能紊乱，证明该模型与临床具有一致性［18］。

Laugeray A研究了 CUMS模型导致的色氨酸-犬尿酸通路的改变，犬尿酸通路(KP)有别于5-HT合成通路中的色氨酸通路(TRP)，在应激模型中应激刺激可以产生一些刺激神经系统的化合物：喹啉酸(QUIN)和犬尿喹啉酸(KYNA)，研究者检测了大脑皮质及皮质下区域5-HT通路的色氨酸(TRP)、5-HT、5-HIAA和KP通路的犬尿氨酸(KYN)、QUIN、KYNA，发现在脑内5-HT和犬尿氨酸呈现负相关，外周TRP和KP呈现分解代谢加强。另外发现在皮质下区域KYN优先通过KP代谢，而在皮层水平此通路的则衰减，研究者推测KP这一变化和中枢神经系统谷氨酸能神经元参与抑郁症发病的情况相关［19］。以上研究者还证实 KP的异常是引起焦虑和抑郁症行为异常的关键影响因素，外周高的KYN/TRP的比值与中枢神经系统皮质5-HT代谢增加及杏仁核KYNA减少有相关性，应激条件下外周KP水平的提高可能是中枢神经系统生化改变和行为学变化的基础，也证明它对于情绪调控的重要性［20］。

综合以上的研究结果表明抗抑郁研究病变部位主要集中的区域是皮层、丘脑、下丘脑和海马，研究证明了这些区域的一些神经肽类的表达量的变化、递质生成通路的改变、一些与抑郁症相关的受体、信号转导通路的蛋白水平等的影响；还结合性别、凋亡等因素研究了多种因子的改变。总之研究者努力发现抑郁症表现与机制之间的关联性，从而寻找到疾病发生的根本原因，并将这些具有相关性的因子发展为潜在的药物靶点，为寻找到具有新机制的有效抗抑郁药物提出希望。

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