抑郁症引发的自杀已经成为越来越严重的社会行为。HPA轴亢进是严重抑郁症病人的重要病理变化,是由于HPA轴的负反馈中枢海马对其的抑制作用减弱所致,但是应激导致的海马对HPA轴负反馈减弱的原因迄今未明。我们前期研究发现,应激导致海马nNOS功能增强,本项目运用基因敲除动物、RNA干扰、组织培养、工具药正负干预靶分子等方法重点研究1)应激是否通过糖皮质激素上调海马nNOS表达,阐明应激诱导nNOS表达上调的机制;2)海马nNOS高表达是否降低GR表达和功能,致使HPA轴功能增强,阐明慢性应激诱发HPA轴亢进的机制。通过上述研究,将阐明海马nNOS在抑郁症发病中所扮演的角色,建立糖皮质激素-海马nNOS-GR-HPA轴亢进通路,为抑郁症病理研究拓展全新思路。
nNOS;HPA axis hyperactivity;telomerase;hippocampus;depression
HPA轴亢进是抑郁症的重要内在病变,在抑郁症病理发展的过程中具有重要作用。但是,HPA轴亢进病变的具体机制并不清楚。本项目基于海马神经元型一氧化氮合酶(nNOS)在应激情况下高表达的发现基础上深入研究了海马nNOS在抑郁症亢进病变中的作用。通过三年的研究,课题进展顺利,超额完成了标书的内容和目标,共发表SCI论文3篇、会议论文2篇、其它论文一篇,申请专利一项。本项目研究发现,慢性应激引起的糖皮质激素升高是海马nNOS高表达的首要原因。糖皮质激素通过盐皮质激素受体(MR)诱导nNOS高表达,催化生成大量一氧化氮(NO),激活NO下游两条经典信号通路sGC - cGMP - PKG通路和ONOO- 通路。这两条通路都参与了nNOS调控HPA轴的过程。海马是HPA轴起始环节下丘脑活动的负调控中枢,而糖皮质激素受体(GR)是负调控下丘脑活动的关键分子。我们发现海马nNOS是海马GR的内源性负调控分子,并且是应激的病理情况下,过表达的nNOS通过下调GR介导对HPA轴的调控。总之,我们运用nNOS基因敲除、诱导过表达、细胞和组织培养、Elisa、行为学检测、工具药物正负调节等方法证实慢性应激-糖皮质激素-nNOS-NO(sGC - cGMP - PKG/ONOO-)-GR通路在抑郁症HPA轴亢进病理发展和抑郁行为症状形成中发挥重要作用。在研究中我们发现,海马nNOS能够调控成年干细胞的端粒酶表达和活性。同时我们利用端粒酶催化亚基过表达病毒、端粒酶活性抑制剂、X射线照射等方法证实成年海马端粒酶与应激效应、抗抑郁作用具有高度相关性。为了进一步深入研究nNOS-端粒酶在HPA轴亢进中的作用和机制,我们将运用nNOS基因敲除(nNOS-/-),TERT基因敲除(TERT-/-)、过表达(TERT+/+),条件性基因敲除(TERTΔ-/-)等模式小鼠,TERT过表达病毒载体(AD-TERT-GFP或RV-TERT-GFP)、RNA干扰(LV-TERT/RNAi-GFP),各种工具药物,神经元-神经干细胞共培养,海马切片-下丘脑切片共培养,成年干细胞分选与培养,蛋白质芯片、质谱、微球包载病毒载体等技术方法继续研究并着重开发基于端粒酶的PLG微球包装包载有TERT基因全长的逆转录病毒载体(RV-TERT-GFP),经鼻腔给药基因治疗策略。该设想已经获得了青年项目转面上项目的支持。