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复发性抑郁大鼠模型PET脑功能成像研究

作　者: 朱长强
导　师: 刘少君; 杨树广
学　校: 中国人民解放军军事医学科学院
专　业: 细胞生物学
关键词: CUMS 氟西汀抑郁症葡萄糖代谢 18FDG-micro-PET
分类号: R749.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

抑郁症（Depression）是一种常见的精神疾病，全球约1.2亿人口深受其害。目前，抑郁症是全世界排名第四的致残疾病，为全球主要精神卫生问题之一。而且越来越多的研究表明抑郁症实质上是一种慢性且易复发的精神疾病。研究显示仅发作过一次的抑郁症患者随后再次发作的几率为50%，而已发作过二次或以上的抑郁症患者，其复发的几率高达70%⁸0%。因此，在抑郁症的治疗中，预防抑郁症的复发显得极其重要。就目前所知，虽然已有多种抑郁动物模型用于抑郁症病因的研究，但抑郁症的病因至今尚未探明；并且抑郁症复发的病因也不清楚，关于抑郁症复发动物模型的研究更少。近年来，随着神经科学的发展，出现了能够可视化小型啮齿类动物脑内代谢的功能影像学技术―小动物PET（micro-PET,Positron emission tomography）技术，为抑郁动物模型的脑功能代谢研究提供了新的技术平台。本研究是在建立可靠的复发性抑郁大鼠模型基础上，运用小动物micro-PET技术研究抑郁大鼠模型在药物治疗恢复后及复发后脑内葡萄糖代谢变化，希望找到与抑郁症及其复发可能相关的脑区，为抑郁症及其复发的研究提供一些参考依据。具体研究内容如下：1.复发性抑郁大鼠模型的建立我们运用慢性不可预测轻度应激（chronic unpredictable mild stress，CUMS）刺激及氟西汀干预方法建立复发性抑郁大鼠模型。采用糖水消耗实验、旷野实验及体重变化作为动物行为学评定的指标。实验前，大鼠在动物房适应环境一周后，进行行为学测试并筛选出正常大鼠，随机分为对照组和实验组。对照大鼠在建模过程中均正常饲养，实验组大鼠给予如下处理。首先，实验组大鼠接触4周慢性不可预测轻度应激（CUMS），随后筛选出CUMS诱导的抑郁样大鼠。接着，CUMS诱导的抑郁样大鼠被随机分为两组：一组给予3周生理盐水对照，另一组给予3周氟西汀治疗，给药结束后筛选出恢复的大鼠。最后，氟西汀治疗恢复的大鼠再次接触4周CUMS刺激，随后筛选出再次抑郁大鼠。同时，在基线期，4周CUMS后，氟西汀治疗后及再次接触4周CUMS后，所有大鼠均进行行为学评定。分析各个时期大鼠的行为学测试数据显示：第一次4周CUMS后，与对照组、CUMS刺激后未抑郁样大鼠比较，CUMS刺激后抑郁样大鼠糖水偏好，总活动路程均显著下降，而不动时间增加（P<0.01）；并且与对照组相比，CUMS造模大鼠的体重均增长缓慢。21天氟西汀或生理盐水治疗后，氟西汀治疗组有74%的抑郁样大鼠恢复，生理盐水对照组有72%的抑郁样大鼠恢复；并且恢复大鼠体重增长，糖水消耗实验，旷野实验与对照组相比无统计差异（P>0.05）。CUMS再次刺激后，与对照组、再次CUMS刺激后未抑郁样大鼠相比，再次CUMS刺激后抑郁样大鼠糖水偏好，总活动路程均明显降低，而不动时间增加（P<0.05）；同时，和对照组比较，再次4周CUMS刺激大鼠的体重增长减少。以上大鼠的行为学结果表明复发性抑郁大鼠模型构建成功，可用于下一步实验研究。2.复发性抑郁大鼠模型PET脑功能成像氟[¹⁸F]标记的脱氧葡萄糖-小动物PET脑功能成像(¹⁸FDG-micro-PET)技术是通过脑区内葡萄糖代谢变化间接地反映其功能代谢的改变。我们前期已研究过CUMS抑郁样大鼠PET脑功能成像。本研究是在建立复发性抑郁动物模型的基础上，探究CUMS抑郁样大鼠恢复后和再次CUMS刺激后脑内葡萄糖代谢变化情况。首先，观察恢复大鼠脑内葡萄糖代谢。我们运用¹⁸FDG-micro-PET技术对氟西汀治疗组（CUMS-DE+FLX）、生理盐水对照组（CUMS-DE+SAL）及对照组（Control）大鼠脑部进行扫描。使用SPM-2软件对¹⁸FDG-PET图像进行基于体素的两组间t检验。通过对CUMS-DE+FLX vs. Control及CUMS-DE+FLX vs.CUMS-DE+SAL的脑功能成像结果的Venn分析，发现二者有6个葡萄糖代谢变化一致的重叠脑区，即与对照组、生理盐水对照组比较，氟西汀治疗组大鼠听觉皮质、海马、丘脑、中脑导水管周围灰质葡萄糖代谢均明显升高，而扣带回、纹状体葡萄糖代谢均显著下降。该结果提示氟西汀的作用可能与这些脑区相关，从而影响这些脑区功能活性的改变。其次，观察复发性抑郁大鼠模型脑内葡萄糖代谢。同样运用¹⁸FDG-micro-PET对再次CUMS刺激后抑郁样组（RE-CUMS-DE）、未抑郁样组（RE-CUMS-w/o-DE）和对照组（Control）大鼠脑部进行扫描。使用SPM-2软件对¹⁸FDG-micro-PET图像进行基于体素的两组间t检验。RE-CUMS-DE vs. Control和RE-CUMS-w/o-DE vs.Control的脑功能成像结果的Venn分析显示，与对照组相比，再次CUMS刺激的大鼠视觉皮质、中脑导水管周围灰质、海马、运动皮质葡萄糖代谢均显著降低，而小脑表现代谢升高；这些脑区代谢的改变可能与慢性应激密切相关。而RE-CUMS-DE vs. Control和RE-CUMS-DE vs RE-CUMS-w/o-DE结果的Venn分析发现，与对照组、未抑郁样组比较，再次抑郁样大鼠在丘脑、海马、纹状体葡萄糖代谢均显著下降，结果提示这三个脑区可能与大鼠抑郁样的再次发作密切相关，它们可能是复发性抑郁症的相关脑区。综上所述，本研究得出以下结论：1.运用CUMS刺激和氟西汀干预的方法可成功建立复发性抑郁大鼠模型。2.氟西汀可能影响海马、扣带回、纹状体、丘脑、中脑导水管周围灰质及听觉皮质的葡萄糖代谢变化。3.海马、中脑导水管周围灰质、小脑、运动皮质、视觉皮质可能是与慢性应激密切相关的脑区。4.海马、纹状体、丘脑可能是抑郁样大鼠复发的相关脑区。

全文目录

缩略词表  5-7
摘要  7-10
Abstract  10-13
前言  13-21
  参考文献  17-21
第一章复发性抑郁大鼠模型的建立及其行为变化  21-35
  第一节 CUMS 抑郁动物模型的建立方法和评价指标  21-22
    一、文献检索  21
    二、目前 CUMS 抑郁动物模型建模情况  21-22
    三、建模方法和评价指标的确立  22
  第二节复发性抑郁大鼠模型的建立及其行为变化  22-30
    一、实验材料  22-23
    二、实验方法  23-26
    三、实验结果  26-29
    四、本节小结  29-30
  本章讨论  30-32
    一、 CUMS 抑郁动物模型及其评价  30-31
    二、首次及再次接触 CUMS 后大鼠行为学特征与抑郁样症状  31-32
    三、抑郁样大鼠行为的恢复  32
  参考文献  32-35
第二章抑郁样大鼠恢复后及再次抑郁后 PET 脑功能成像  35-57
  第一节 CUMS 抑郁样大鼠恢复后 PET 脑功能成像  35-42
    一、实验材料  35
    二、实验方法  35-37
    三、实验结果  37-41
    四、本节小结  41-42
  第二节复发性抑郁大鼠模型 PET 脑功能成像  42-48
    一、实验材料  42
    二、实验方法  42-43
    三、实验结果  43-48
    四、本节小结  48
  本章讨论  48-53
    一、恢复大鼠脑内葡萄糖代谢变化与氟西汀作用  49-51
    二、复发性抑郁大鼠模型脑内葡萄糖代谢变化与抑郁样的复发  51-53
  参考文献  53-57
总结  57-59
文献综述  59-69
  参考文献  64-69
中文手稿  69-77
个人简历  77-79
致谢  79

复发性抑郁大鼠模型PET脑功能成像研究

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