针刺通过恢复前额叶皮层神经可塑性缓解CUMS诱导的抑郁样行为

Acupuncture Alleviates CUMS-Induced Depression-Like Behaviors by Restoring Prefrontal Cortex Neuroplasticity.

作者信息Peng Li, Wenya Huang, Yiping Chen, Muhammad Shahzad Aslam, Wenjing Cheng, Yang Huang, Wenjie Chen, Yanxun Huang, Xinnan Wu, Yining Yan, Junliang Shen, Tao Tong, Shuqiong Huang, Xianjun Meng
PMID37179843
发布时间2023-05
DOI10.1155/2023/1474841

实验完整度

包含大鼠模型、行为学测试、ELISA、Golgi染色、Western blot和RT-PCR等实验,但缺乏细胞和分子机制的直接功能验证。

主要模型

慢性不可预知轻度应激(CUMS)诱导的SD大鼠抑郁模型 大鼠前额叶皮层组织

重点核对

CUMS造模程序:单笼饲养6周,每日一种应激,同种刺激不连续出现,具体应激方案见表1 针刺治疗:选穴上星(DU23)和郄门(PC7),针刺深度分别为3-5mm和2-3mm,每日CUMS刺激前进行,持续3周 氟西汀剂量:0.21mg/ml溶液,按1ml/100g灌胃,每日刺激前给予 行为学测试时间:在第0、21、42天进行旷场、高架十字迷宫和糖水偏好实验 样本量:每组8只大鼠用于行为学,每组6只用于ELISA,每组3只用于Golgi染色、Western blot和RT-PCR

摘要

目的:探讨针刺治疗抑郁症的疗效及其神经可塑性的相关分子机制。方法:建立慢性不可预知轻度应激(CUMS)诱导的抑郁症大鼠模型。共设四组大鼠,包括对照组、CUMS组、CUMS+针刺组和CUMS+氟西汀组。针刺组和氟西汀组在造模干预后给予3周治疗。研究人员采用旷场实验、高架十字迷宫实验和糖水偏好实验评估抑郁样行为。采用高尔基染色检测神经细胞数量、树突长度和前额叶皮层树突棘密度。采用Western blot和RT-PCR检测前额叶皮层BDNF、PSD95、SYN和PKMZ蛋白的表达。结果:针刺可减轻抑郁样行为,促进前额叶皮层神经可塑性功能的恢复,表现为细胞数量增加、树突长度延长、树突棘密度增强。CUMS组前额叶皮层神经可塑性相关蛋白BDNF、PSD95、SYN和PKMZ均下调,但针刺和氟西汀治疗后这些效应可部分逆转(P < 0.05)。结论:针刺可通过促进CUMS诱导抑郁大鼠前额叶皮层神经可塑性功能的恢复和神经可塑性相关蛋白的上调来改善抑郁样行为。我们的研究为抗抑郁方法提供了新的见解,需要进一步的研究来阐明针刺参与抑郁症治疗的机制。

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
针刺能否通过恢复前额叶皮层神经可塑性缓解抑郁样行为,其分子机制是什么?
核心机制
针刺通过上调前额叶皮层神经可塑性相关蛋白BDNF、PSD95、SYN和PKMZ表达,促进神经细胞增殖、树突延长和树突棘密度增加,从而改善抑郁样行为。
主要证据
在CUMS诱导的抑郁大鼠模型中,针刺治疗改善了旷场、高架十字迷宫和糖水偏好测试结果,并逆转了Golgi染色显示的前额叶皮层神经元形态损伤,同时上调了BDNF、PSD95、SYN和PKMZ的蛋白和mRNA水平。
研究意义
本研究为针刺作为抗抑郁疗法提供了机制见解,支持针刺通过调节神经可塑性发挥抗抑郁作用,为临床抑郁症治疗提供了新思路。

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CUMS抑郁大鼠模型并分组

建立抑郁动物模型,并通过体重和行为变化验证模型成功。

32只SD大鼠随机分为对照组、CUMS组、针刺组和氟西汀组,除对照组外其余大鼠单笼饲养并接受6周CUMS程序,针刺和氟西汀组在后3周给予治疗。

2

针刺和氟西汀干预

给予抑郁模型大鼠针刺或氟西汀治疗,比较抗抑郁效果。

针刺组每日CUMS刺激前针刺上星(DU23)和郄门(PC7);氟西汀组每日刺激前灌胃氟西汀溶液。

3

行为学测试评估抑郁样行为

评估各组大鼠的抑郁样行为变化。

在实验第0、21、42天进行旷场实验、高架十字迷宫实验和糖水偏好实验。

4

ELISA检测HPA轴激素和炎症因子

检测血清和前额叶皮层中HPA轴相关激素及炎症因子的表达变化。

取血清和前额叶皮层,利用ELISA试剂盒检测CORT、CRH、ACTH、TNF-α、IL-6和CRP。

5

高尔基染色分析神经元形态和树突棘密度

检查前额叶皮层神经元形态、树突长度和树突棘密度。

取前额叶皮层组织,固定、切片后,用Golgi-Cox染色液处理14天,进行数字化扫描和形态学分析。

6

Western blot检测蛋白表达

检测前额叶皮层中BDNF、PSD95、SYN和PKMZ的蛋白水平。

提取前额叶皮层总蛋白,SDS-PAGE电泳,转PVDF膜,抗体孵育后化学发光检测。

7

RT-PCR检测mRNA表达

检测BDNF、PSD95、SYN和PKMZ的mRNA水平。

提取前额叶皮层总RNA,逆转录后进行实时PCR,通过琼脂糖凝胶电泳检测产物。

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
SD大鼠Shanghai Slake Laboratory Animal Co., Ltd.SCXK (Shanghai) 2017-0005
不锈钢针Hanyi--
氟西汀Sigma-AldrichPHR1394-1G
TNF-α ELISA试剂盒Jianglai BiologyJL17113
CORT ELISA试剂盒JianchengH094
CRP ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0506c
IL-6 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0015c
CRH ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0270c
ACTH ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0048c
RIPA裂解液----
TRIzol试剂----

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
动物模型建立
CUMS程序的具体应激安排、单笼饲养时间、模型成功标准(体重和行为评分显著下降)
阅读提示:见Methods 2.1节和Table 1
针刺干预
选穴(DU23、PC7)、针刺方向、深度(3-5mm、2-3mm)、治疗频率(每日一次)、治疗持续时间(3周)
阅读提示:见Methods 2.2节和Figure 1
氟西汀干预
给药剂量(0.21mg/ml,1ml/100g)、给药方式(灌胃)、给药时间(每日刺激前)、持续时间(3周)
阅读提示:见Methods 2.2节和Figure 1
行为学测试
测试时间点(第0、21、42天)、旷场测试时长(5分钟)、高架十字迷宫测试时长(5分钟)、糖水偏好测试条件(禁水禁食24小时、1%蔗糖和纯水各一瓶,测试12小时)
阅读提示:见Methods 2.3节
分子检测
ELISA检测的样本(血清或前额叶皮层)、Western blot和RT-PCR检测的蛋白/基因(BDNF、PSD95、SYN、PKMZ)、PCR引物序列
阅读提示:见Methods 2.4-2.7节和Table 2