内源性硫化氢在雌激素缺乏所致抑郁样行为中的作用及其机制研究

Estrogen deficiency caused by ovarian failure is an important reason for perimenopausal depression. However, the underlying mechanism has not been fully elucidated. Our previous studies demonstrated that estrogen deficiency can lead to depression-like behavior by activating inflammation response mediated by NLRP3 inflammasome in hippocampus of mice. Based on these results, the objectives of present study are firstly to investigate the effect of endogenous H2S in ameliorating depression-like behavior and hippocampal inflammation response caused by estrogen deficiency in vivo and in vitro. Then, the study further explore whether H2S can inhibit NLRP3 inflammasome activation by against oxidative stress and its underlying molecular mechanism. Finally, the study demenstrate whether estrogen can promote the expression of H2S by epigenetic mechanisms from DNA methylation aspect. The intensive research of these key scientific problems will help to elucidate the molecular mechanism underlying estrogen deficiency-induced depression, thus provide theoretical basis and potential target drugs for prevention and treatment of perimenopausal depression.

卵巢功能衰退导致雌激素缺乏是围绝经期抑郁症发生的重要原因，但其分子机制尚未完全阐明。我们前期实验研究结果表明，雌激素缺乏通过激活小鼠海马脑区NLRP3炎性小体介导的炎症反应从而导致抑郁样行为的发生。本项目将在前期工作基础上，首先从整体和离体水平初步探讨内源性H2S在改善雌激素缺乏所致抑郁样行为和海马炎症反应中的作用，然后进一步探讨H2S是否通过降低氧化应激抑制NLRP3炎性小体激活及其分子机制，最后从DNA甲基化角度深入探讨雌激素促进海马H2S生成的表观遗传学调节机制。通过对这些关键科学问题的深入探讨，将有助于阐明雌激素缺乏导致抑郁的分子机制，并为围绝经期抑郁症的防治和靶向性药物的开发提供理论依据。

围绝经期抑郁症（PDD）是一种发生于围绝经期，以焦虑不安和情绪低落为主要症状的疾病。研究发现，围绝经期女性卵巢功能衰退导致雌激素水平低下是PDD发生的重要原因，但其分子机制尚未完全阐明。本课题组前期实验研究结果表明，雌激素缺乏通过激活小鼠海马脑区炎症反应从而导致抑郁样行为的发生，但其机制尚不明确。因此，本课题主要研究内源性H2S是否参与调节雌激素缺乏所致的抑郁样行为，并进一步阐释其可能的分子机制。实验结果表明：（1）雌激素缺乏状态下，小鼠出现抑郁样行为，小鼠海马组织内NLRP3炎性小体、炎症因子水平升高、CBS及H2S水平降低。雌激素及ERβ激动剂DPN可改善OVX小鼠的抑郁样行为，降低小鼠海马组织内NLRP3炎性小体、炎症因子水平。（2）雌激素及ERβ激动剂DPN能够逆转海马神经胶质细胞内NLRP3炎性小体的激活，降低炎症因子的水平。（3）雌激素缺乏状态下，小鼠海马组织内活性氧（ROS）水平升高，总抗氧化能力（T-AOC）水平降低。同时，线粒体ATP含量、线粒体膜电位JC-1降低。雌激素及ERβ激动剂DPN可逆转氧化应激及改善细胞线粒体功能。（4）在雌激素缺乏状态下，H2S可抑制氧化应激及改善细胞线粒体功能，抑制NLRP3炎性小体的激活，降低炎症因子的水平，同时改善小鼠抑郁样行为。（5）雌激素通过抑制DNA甲基化从而促进海马CBS表达和H2S生成。（6）抗氧化剂NAC可增加OVX小鼠糖水消耗百分比、降低悬尾实验和强迫游泳实验不动时间，提示NAC可改善雌激素缺乏所致的抑郁样行为。（7）抗氧化剂NAC可抑制OVX小鼠IL-1β、IL-18、NLRP3、caspase-1、CD11b和Iba-1的表达水平，提示NAC可以抑制海马炎症反应、NLRP3炎性小体激活海马小胶质细胞的激活。（8）线粒体靶向抗氧化剂mitoTEMPO改善海马胶质细胞IL-1β、IL-18、NLRP3、caspase-1、ROS、CD11b和Iba-1的表达水平，增加T-AOC、GSH/GSSG的表达，提示线粒体靶向抗氧化剂mitoTEMPO可以抑制炎症反应、NLRP3炎性小体激活、小胶质细胞的激活，改善线粒体功能。