抑制HCN离子通道涉及氯胺酮抗抑郁作用及机制

抑郁症是所有心理健康疾病中发病率最高的疾病,但目前的大多数抗抑郁药物治疗有许多缺点。最近的研究表明低剂量静脉注射麻醉药氯胺酮能够迅速而有效地缓解抑郁症症状，但其机理未明。我们的预试验结果表明氯胺酮能特异性地抑制一种超极化激活阳离子通道亚型1（HCN1），而且剔除了这种HCN1基因的小鼠表现出非凡的抗抑郁特性。因此本课题设计制作前脑条件性HCN1基因剔除小鼠和四环素诱导的条件性HCN1基因剔除小鼠，利用经典的量化动物抑郁程度的行为学检测方法（强迫游泳实验和悬尾实验）来检测HCN1基因和抗抑郁特性的关系，同时进一步检测这些小鼠的海马神经元再生状况和5-羟色胺能神经元对5-羟色胺的敏感性，在此基础上评估各种条件性HCN1基因剔除小鼠对氯胺酮的抗抑郁作用，明确氯胺酮的抗抑郁作用与HCN1基因和海马神经元再生的关系。为抗抑郁治疗临床提出理论参考，为开发出更有效的抗抑郁药物提供理论依据。

抑郁症是重大的健康问题，影响着数以百万计的患者的生活质量，造成巨大的经济损失，其损失估计每年达到上千亿美元。当前抗抑郁治疗对大多数抑郁症患者有效，但药物起效缓慢，可能需要几周的时间，而且，现有抗抑郁药物对一些重症患者疗效很差。因此，开发新型抗抑郁药物具有很大的临床意义。更重要的是，发现全新的抗抑郁药物作用靶点可能揭示出重症抑郁症的神经生物学机制，使其得到有效的治疗。最近令人振奋的观察发现亚麻醉剂量的氯胺酮可以在重症抑郁症患者身上产生快速起效的抗抑郁作用，特别是那些对现有的抗抑郁药物耐受的患者。然而，氯胺酮的快速抗抑郁作用的分子靶点和神经位点尚不明了。在本课题中，根据我们先前的实验结果:1）氯胺酮可以抑制HCN离子通道（超极化激活的阳离子通道）亚型1；2）基因修饰HCN1通道的小鼠展现了明显的抗抑郁特性的基础上，我们提出这样的假设：抑制HCN1通道可以达到抗抑郁作用，如同氯胺酮一样可以通过抑制HCN1通道产生抗抑郁的作用。为了完成这个假设，我们对野生小鼠和HCN1基因剔除小鼠进行强迫游泳实验（FST），我们发现HCN1基因剔除小鼠的不动时间短于野生小鼠；同时小鼠慢性抑郁模型造模后每个基因型小鼠的不动时间均较造模前增加，小鼠慢性抑郁模型造模后野生小鼠给予氯胺酮后30min、24h、7d均发现其不动时间较生理盐水组显著缩短(P<0.05)，而HCN1基因剔除小鼠给予氯胺酮后其不动时间与生理盐水组比较差异无统计学意义。2）在氯胺酮抗抑郁机制研究中，我们发现HCN1基因剔除小鼠海马中新生神经元数目明显多于野生型小鼠(P<0.05)；野生型小鼠给予氯胺酮24h后其海马中阳性细胞数均较生理盐水组增多(P<0.05)，而HCN1基因剔除小鼠给予氯胺酮后其海马神经元数目与生理盐水组比较差异无统计学意义。我们的结果表明HCN1离子通道是氯胺酮抗抑郁作用的重要分子靶点，其机制可能与海马神经元再生有关，同时我们相信本研究可以为抗抑郁药物研究提供全新的机制，并且提出HCN1离子通道是设计快速抗抑郁药物的分子靶点。