脑源性神经营养因子、TNF-α及巨噬细胞迁移抑制因子在抑郁症食蟹猴中枢边缘系统奖赏环路中的作用

喻锦成 李朝健 田朝阳 陈文远 林 鹏 符 俏

(海南省人民医院康复医学科，海南 海口 570311)

脑源性神经营养因子、TNF-α及巨噬细胞迁移抑制因子在抑郁症食蟹猴中枢边缘系统奖赏环路中的作用

喻锦成 李朝健 田朝阳1陈文远 林 鹏 符 俏

(海南省人民医院康复医学科，海南 海口 570311)

目的探讨脑源性神经营养因子(BDNF)、肿瘤坏死因子(TNF)-α及巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)在抑郁症食蟹猴中脑边缘奖赏环路中的作用。方法选取成年雌性食蟹猴12只，按照随机数字表法分为对照组(n=6)和实验组(n=6)。实验组食蟹猴于vertical-chamber拘禁笼中拘禁60 d,对照组食蟹猴仍群居于大笼中。定时观察两组动物行为时间，重点包括社会交流、进食、休息、焦虑、情感依附等时间，并注意有无外伤、疾病发生。分别在拘禁前、拘禁期间第10、30、60天、拘禁后10 d采集静脉血，检测两组各时间点BDNF、TNF-α及MIF含量。结果与对照组相比，实验组食蟹猴运动、探索和进食行为时间显著减少，抑郁行为持续时间较长(P<0.05)。与对照组相比，实验组食蟹猴BDNF含量降低，MIF及TNF-α含量增高(P<0.05)；且实验组食蟹猴随着拘禁时间延长，BDNF含量逐渐降低，MIF及TNF-α含量逐渐升高(P<0.05)。结论增加BDNF含量、降低TNF-α及MIF含量，可能是中枢边缘系统奖赏环路减缓抑郁症的机制之一。

抑郁症；脑源性神经营养因子

目前，抑郁症的发病机制尚未十分明确。脑源性神经营养因子(BDNF)可直接参与神经突触的可塑及重构，且通过多种途径调控神经细胞的生长、分化和凋亡〔1〕。众多学者研究表明〔2〕，BDNF具有广泛的神经营养作用，且细胞再生能力的损伤和神经可塑性很可能是抑郁症发病的病理生理基础。肿瘤坏死因子(TNF)-α具有广泛的生物学功能，作为一种重要的促炎性因子在机体免疫-炎症协调的信号网络调节中起重要作用〔3〕。巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)是一种具有多效炎症介质功能的细胞因子，也是重要的内分泌激素〔4〕。近来学者研究表明〔5〕，抑郁症与炎性应答的激活有关，因此，研究TNF-α与MIF在抑郁症病理生理学中的作用尤为重要。本研究通过探讨BDNF、TNF-α及MIF在抑郁症食蟹猴中脑边缘奖赏环路中的作用，明确其与抑郁症发病的关系。

1 材料与方法

1.1动物及分组 选取成年雌性食蟹猴12只，按照随机数字表法分为对照组(n=6)和实验组(n=6)，于海南省人民医院实验楼饲养2 w。随后，实验组食蟹猴于vertical-chamber 拘禁笼中拘禁60 d，编号分别为C、E、D、J、K、L；对照组食蟹猴仍群居于大笼中，编号分别为A、B、F、G、H、I。分别在拘禁前、拘禁期间第10、30、60天、拘禁后10 d采集静脉血(分别是动物编号+数字1～5形式表示，如动物A第1次化验结果为A1)，由广州金域检验公司进行BDNF、TNF-α及MIF因子含量检测。

1.2模型制备 使用Vertical Chamber拘禁方法在笼养环境下建立成年雌性食蟹猴抑郁模型。行为学观察和记录：将每个观察日平均分成3个以30 min为一个时间间隔的时间段。观察员根据事先安排的观察计划(观察员每个观察日观察的个体已经随机分配)，在每个观察日对单独一个个体的3个时段进行行为拍摄，执行拍摄计划。每天观察从上午10：00开始，共计3个时间段。三名观察员使用高清DV对实验个体进行追踪摄像，进行行为学分析。行为学观察中观察的内容主要包括社会交流、进食、休息、焦虑及情感依附等时间。评估模型成功标准〔6〕：食蟹猴出现典型的蜷缩样抑郁样行为，社会交流和运动行为减少，频繁出现焦虑行为和情感依附性行为。

1.3BDNF、TNF-α及MIF水平检测 BDNF、TNF-α、MIF检测试剂盒，购于上海百蕊生物科技有限公司。严格按试剂盒说明书操作。

1.4观察指标 观察并记录两组食蟹猴实验后各种行为时间分配，主要包括进食时间、运动时间、休息时间、焦虑时间、社会交流时间和情感依附时间；比较两组食蟹猴拘禁前、拘禁期间第10、30、60天、拘禁后10 d的BDNF、TNF-α及MIF含量。

1.5统计学分析 使用SPSS21.0软件，计数资料行χ2检验，计量资料行t检验。

2 结 果

2.1各组食蟹猴实验后各种行为时间分配 通过为期60 d的行为学观察，与对照组(0.05%、63.12%、0.51%)相比，实验组食蟹猴焦虑时间(0.22%)、休息时间(77.98%)以及情感依附时间(1.42%)明显升高，而社会交流时间、进食时间以及运动时间明显下降(实验组分别为5.22%、10.26%、4.92%，对照组分别为10.27%、14.25%、11.62%，P<0.05)。

2.2各组食蟹猴静脉血BDNF、TNF-α、MIF水平比较 与对照组相比，实验组BDNF含量明显降低，TNF-α、MIF含量明显升高(P<0.05)，且实验组食蟹猴随着拘禁时间延长，BDNF因子含量逐渐降低，TNF-α、MIF含量逐渐升高(P<0.05)。见表1。

表1 各组食蟹猴各时间段BDNF、TNF-α、MIF含量比较

与对照组相同时期比较:1)P<0.05；与同组拘禁前比较:2)P<0.05

3 讨 论

抑郁症又称抑郁障碍，是目前较常见的情绪障碍性心理疾病之一，病因不详，发病机制复杂。现代医学研究认为抑郁症的发生与性别、年龄、遗传、婚姻、社会环境、心理状况、经济状况、文化程度、生活事件等多种因素有关，临床症状多表现为持久且显著的情绪低落、认知障碍、意志活动衰退、思维迟缓、躯体不适和睡眠质量下降等心境障碍，严重者出现幻觉、妄想等精神病性症状，甚至自杀行为，严重危及患者生命。相关研究显示，近年来抑郁症患者中约31%～51%出现过自杀行为，其中死于自杀的抑郁症患者占15%，由此看来抑郁症不仅损害患者健康、降低患者生活质量，而且对家庭、社会造成极大负担，已经成为一个严重的社会、医疗问题〔7〕。

本实验结果显示，中枢边缘系统奖赏环路可能通过增加BDNF的含量减缓抑郁症状。众多学者研究发现〔8〕，BDNF直接或间接参与了抗抑郁机制，当酪氨酸激酶受体(Trk)B与BDNF结合时，发生受体分子二聚化，使多个酪氨酸残基快速磷酸化，磷酸化的转录因子移到细胞核并启动细胞内信号转导途径，从而产生对神经元的保护以及促进其再生的作用。焦红叶等〔9〕研究发现，细胞再生能力的损伤及神经可塑性可能是重症抑郁发病的病理生理基础，且BDNF可以刺激新生神经元突起的生长以及神经的可塑性，对新生神经元的进一步发育和成熟具有重要意义。最新文献报道〔10〕，BDNF可能通过上调DCX阳性细胞表达，增强神经元前体细胞的分化和迁徙，进而促进神经元的生长发育。本研究结果与此一致。因此，我们认为抑郁症患者神经元的保护作用可能与BDNF存在一定的关系。但是BDNF通过何种途径实现神经保护作用，目前尚无定论。

本研究还发现，减少MIF及TNF-α的含量可能是中枢边缘系统奖赏环路减缓抑郁症状的机制之一。目前，大多数学者认为，血清MIF及TNF-α水平与抑郁症密切相关，可直接反映抑郁症病情的进展程度〔11〕。中枢神经系统的血管内皮细胞、星形胶质细胞在炎症情况下均可产生TNF-α扩大局部炎症，对神经细胞造成损伤，从而加重抑郁症病情〔12〕。关梓桐等〔13〕研究发现，外周血中TNF-α可以直接通过血脑屏障进入中枢神经系统，产生中枢效应，从而引发一系列抑郁症状。且众多学者研究发现〔14〕，抑郁症的发生可能与单核/巨噬细胞过度分泌细胞因子有关。下丘脑-垂体-肾上腺轴分泌细胞及粒细胞分泌的MIF是一种前炎性因子，通过抑制皮质醇(Cor)分泌，降低Cor对应激的反应速度，从而引起抑郁〔15〕。本研究显示抑郁症食蟹猴MIF及TNF-α水平均高于对照组，这与国内外研究〔16〕一致。

因此，增加BDNF含量、降低TNF-α及MIF含量，可能是中枢边缘系统奖赏环路减缓抑郁症的机制之一。

1Xie ZM，Wang XM，Xu N，etal.Alterations in the inflammatory cytokines and brain-derived neurotrophic factor contribute to depression-like phenotype after spared nerve injury：improvement by ketamine〔J〕.Sci Rep，2017；7(1)：3124.

2Lee BH，Kim YK.BDNF mRNA expression of peripheral blood mononuclear cells was decreased in depressive patients who had or had not recently attempted suicide〔J〕.J Affect Disord，2010；125(1-3)：369-73.

3金晓忠，朱冉旭，曹玉婷，等.肿瘤坏死因子-α与抑郁症患者躯体疼痛症状相关性的研究〔J〕.临床精神医学杂志，2014；24(3)：171-3.

4Moon HY，Kim SH，Yang YR，etal.Macrophage migration inhibitory factor mediates the antidepressant actions of voluntary exercise〔J〕.Proc Natl Acad Sci U S A，2012；109(32)：13094-9.

5孙 宁，张克让.抑郁症发病炎性机制的研究进展〔J〕.中华精神科杂志，2016；49(4)：251-4.

6李 鑫，谢 亮，徐 帆，等.笼养食蟹猴行为时间分配对抑郁模型行为评价的启示〔J〕.四川动物，2012；31(5)：798-802，807.

7苑 杰，齐文风，刘 昊，等.抑郁症治疗的循证医学研究进展〔J〕.现代生物医学进展，2015；15(34)：6783-7，6674.

8Zhang JC，Yao W，Hashimoto K.Brain-derived neurotrophic factor(BDNF)-TrkB signaling in inflammation-related depression and potential therapeutic targets〔J〕.Curr Neuropharmacol,2016；14(7)：721-31.

9焦红叶，董燕粉，时 晰，等.腺相关病毒介导脑源性神经营养因子在体外螺旋神经节细胞中的表达分析〔J〕.徐州医学院学报，2015；35(6)：390-4.

10付秀美，杨海艳，王荣良，等.脂肪源性干细胞促进大鼠受损坐骨神经传导及脊髓脑源性神经营养因子和睫状神经营养因子的表达〔J〕.解剖学杂志，2017；40(1)：11-5.

11伏箫燕，李海燕，崔 婷，等.CUS致大鼠抑郁行为涉及TNF-α及IDO-HAAO通路激活〔J〕.中国药理学通报，2016；32(5)：620-5.

12方力华，姚 键，李伟仕，等.抑郁情绪对脑梗死患者血清高敏C反应蛋白和肿瘤坏死因子-α的影响〔J〕.海南医学，2015；26(21)：3143-5.

13关梓桐，张文洁，李 悦，等.急性心肌梗死后抑郁大鼠前炎症细胞因子肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β的变化规律〔J〕.环球中医药，2015；8(12)：1446-51.

14田新英，郭承达.急性脑梗死患者血清巨噬细胞移动抑制因子水平与病情程度相关性研究〔J〕.脑与神经疾病杂志，2014；22(3)：219-21.

15饶冬萍，唐牟尼，殷青云，等.抑郁症患者基线血清皮质醇水平与疗效的关系〔J〕.山东医药，2014；54(4)：4-6.

16李延仓，娄石磊.烧伤康复期老年患者抑郁评分与血清中BDNF、MIF和Cor的关系探讨〔J〕.医学理论与实践，2015；28(8)：1025-6.

〔2017-03-15修回〕

(编辑 徐 杰)

R7

A

1005-9202(2017)19-4691-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.19.002

海南省科技合作专项资金项目(No.KJHZ2015-16)

1 海南金港生物技术股份有限公司

符 俏(1969-)，女，硕士，主任医师，主要从事神经康复方面的研究。

喻锦成(1974-)，男，硕士，副主任医师，主要从事神经及骨科康复方面的研究。