电针通过促进海马神经发生和抑制TLR4/NF-κB/NLRP3信号通路减轻卒中后抑郁症小鼠的抑郁样行为

Electroacupuncture attenuates depressive-like behaviors in poststroke depression mice through promoting hippocampal neurogenesis and inhibiting TLR4/NF-κB/NLRP3 signaling pathway.

作者信息Ming Li, Fang Yang, Xiaoling Zhang, Hong Yang, Xingjin He, Zhongnan Mao, Liya Mao
PMID39166408
发布时间2024-10
DOI10.1097/WNR.0000000000002088

实验完整度

高

包含行为学、组织学染色、RNA测序、流式细胞术、ELISA和Western blot等多个独立实验层级,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

C57BL/6J小鼠 大脑中动脉闭塞(MCAO)后久坐诱导的卒中后抑郁小鼠模型 海马组织

重点核对

MCAO手术成功标准:缺血区血流降至对侧30%以下 电针参数:足三里穴,4/20Hz疏密波,4V,每日30分钟,持续4周 Edu注射剂量:250 mg/kg,腹腔注射,每日1次,连续7天 行为学测试时间点:MCAO后1天、2周、4周 样本量:行为学每组10只,组织学每组4只

摘要

本研究旨在探讨电针对卒中后抑郁症(PSD)小鼠的影响及其潜在分子机制。将小鼠随机分为假手术组、PSD组和电针组。PSD组和电针组小鼠接受大脑中动脉闭塞(MCAO)手术,随后进行久坐行为。电针组在MCAO后24小时针对足三里(ST36)穴位进行电针治疗,持续4周。进行了蔗糖偏好实验、强迫游泳实验、旷场实验、悬尾实验、高架十字迷宫、Catwalk步态分析、RNA测序、尼氏染色、高尔基染色、TUNEL染色、Edu标记和双皮质素染色。检测了外周血淋巴细胞亚群和海马中IL-1β、IL-6、TNF-α的水平以及Iba1/CD86、Iba1/NLRP3、TLR4/p38/NF-κB/NLRP3通路的表达。电针有效预防了抑郁样症状的发展。PSD组齿状回(DG)中颗粒细胞数和双皮质素阳性细胞数显著减少,电针后显著上调(P < 0.01)。电针还显著减少了DG和CA1区TUNEL阳性细胞(P < 0.05)。RNA-seq显示电针可能通过调节海马中TLR4/NF-κB/NLRP3通路介导的炎症发挥抗抑郁作用。电针显著提高了外周血中CD4+与CD8+ T细胞的比例以及CD45+CD49b+细胞中CD3-CD49b+细胞的百分比(P < 0.01)。电针显著降低了IL-1β、IL-6、TNF-α、iba1、TLR4、p-p38、p-NF-κB和NLRP3的高水平以及久坐行为(P < 0.05)。电针可减轻PSD小鼠的抑郁症状并增加海马神经发生,可能通过抑制TLR4/p38/NF-κB/NLRP3通路和改善海马中小胶质细胞介导的炎症微环境实现。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
电针是否能改善卒中后抑郁小鼠的抑郁样行为,其潜在分子机制是否涉及海马神经发生和炎症通路的调节。
核心机制
电针可能通过抑制TLR4/p38/NF-κB/NLRP3信号通路,改善海马中小胶质细胞介导的炎症微环境,从而促进海马神经发生并减轻抑郁样行为。
主要证据
行为学测试显示电针改善抑郁样行为;尼氏染色、Edu标记、双皮质素染色显示电针促进海马神经发生;Western blot显示电针降低TLR4、p-p38、p-NF-κB、NLRP3水平;ELISA显示电针降低IL-1β、IL-6、TNF-α水平。
研究意义
电针可能作为PSD的一种非药物疗法,通过抗炎和促进神经发生发挥作用,未来可探索不同穴位和刺激时间对炎症和神经发生的影响。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立卒中后抑郁小鼠模型

模拟卒中后抑郁的病理状态,评估电针干预效果。

对小鼠进行MCAO手术,术后单笼饲养限制活动4周以诱导抑郁样行为。

2

电针干预

验证电针治疗PSD的效果。

在MCAO后24小时于右侧足三里穴进行电针干预,每日30分钟,持续4周。

3

行为学评估

评估抑郁样行为和运动功能。

在MCAO后1天、2周、4周进行蔗糖偏好实验、强迫游泳实验、悬尾实验、旷场实验、高架十字迷宫、Catwalk步态分析。

4

组织学染色评估神经元和神经发生

评估电针对海马神经元存活、凋亡、树突结构和神经发生的影响。

进行尼氏染色、高尔基染色、TUNEL染色、Edu标记和双皮质素免疫荧光染色。

5

RNA测序和生物信息学分析

鉴定电针治疗后海马中差异表达基因及富集通路。

提取海马组织RNA,进行RNA-seq,分析差异表达基因,并进行GO和KEGG富集分析。

6

流式细胞术检测外周血淋巴细胞亚群

评估电针对外周免疫细胞的影响。

收集外周血,标记抗体,流式细胞仪分析CD4+、CD8+ T细胞、巨噬细胞和NK细胞比例。

7

ELISA和Western blot检测炎症因子和通路蛋白

验证电针对炎症因子和TLR4信号通路蛋白表达的影响。

用ELISA检测海马组织IL-1β、IL-6、TNF-α水平;用Western blot检测TLR4、p38、p-p38、NF-κB、p-NF-κB、NLRP3蛋白表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
C57BL/6J小鼠Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd.--
异氟烷----
圆头尼龙线Beijing Cinontech Co. Ltd--
G6805-2A电针仪Shanghai Huayi Co.--
针灸针----
EduBeyotime--
Edu-488细胞增殖检测试剂盒Beyotime--
抗NeuN抗体Proteintech--
抗双皮质素抗体Proteintech--
抗Iba1抗体Wako--
抗CD86抗体Proteintech--
抗NLRP3抗体AdipoGen--
Alexa Fluor偶联二抗Thermo Fisher Scientific--
奥林巴斯Fluorview-3000共聚焦显微镜Olympus Optical, Ltd.--
Fiji软件NIH--
TRIzol试剂Invitrogen--
NanoDrop ND-1000----
Bioanalyzer 2100Agilent--
Dynabeads Oligo (dT)25-61005Thermo Fisher61005
镁RNA片段化模块NEB--
SuperScript II逆转录酶----
AMPureXP磁珠----
Illumina Novaseq 6000Illumina--
BD FACS Calibur流式细胞仪Beckton Dickinson--
FlowJo软件Beckton Dickinson--
BCA蛋白定量试剂----
IL-1β ELISA试剂盒FANKEW--
IL-6 ELISA试剂盒FANKEW--
TNF-α ELISA试剂盒FANKEW--
RIPA裂解液Beyotime--
蛋白酶和磷酸酶抑制剂Beyotime--
SDS上样缓冲液Kangwei--
PVDF膜Millipore--
抗TLR4抗体Novus--
抗NF-κB/p-NF-κB抗体CST--
抗p38/p-p38抗体CST--
抗NLRP3抗体AdipoGen--
抗GAPDH抗体Bioss--
ECL底物Tanon--
UVP凝胶成像系统UVP--
GraphPad Prism 9.0GraphPad--
SPSS 14.0IBM--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
模型建立
小鼠品系、性别、周龄、MCAO手术细节(缺血时间、血流监测)、术后饲养条件
阅读提示:Materials and methods: Animals, Modeling of poststroke depression; Figure 1a, b
电针干预
穴位(ST36)、电针仪型号、刺激参数(频率、电压、波形)、刺激强度、治疗时长和频率
阅读提示:Materials and methods: Electroacupuncture intervention
行为学测试
各测试的具体参数(时间、记录指标)、测试时间点
阅读提示:Materials and methods: Behavioral tests; Figure 1c-k
组织学染色
染色方法、抗体信息、定量分析方法、切片选取位置和数量
阅读提示:Materials and methods: Nissl staining and Golgi staining; 5-Ethynyl-2’-deoxyuridine labeling, TUNEL staining, and immunofluorescence staining; Figure legends 2 and 3
分子检测
RNA-seq流程、差异表达阈值、流式细胞术抗体组合、ELISA试剂盒、Western blot抗体及稀释比例
阅读提示:Materials and methods: RNA sequencing and bioinformatics analysis, Flow cytometry, ELISA, Western blotting