CREB-BDNF信号通路表观修饰与SSRI类药物抗抑郁效应关系研究

本研究将基于情感障碍的"表观遗传学说"以及CREB-BDNF通路与SSRI抗抑郁效应的研究进展，从模式动物和临床研究两个层面探讨CREB-BDNF信号通路表观修饰与SSRI类药物抗抑郁效应相关性。首先，利用CUMS小鼠抑郁模型，探讨SSRIs对小鼠海马区CREB与BDNF基因启动子区DNA甲基化和组蛋白修饰的影响，以及与两者基因和蛋白表达的相关性；其次，重点探讨海马区5-HT1A受体在SSRIs所致CREB-BDNF通路表观修饰中的作用；同时，将基于我们现有的抗抑郁剂治疗前后抑郁症患者临床数据库和DNA样品库，探讨CREB-BDNF通路表观修饰水平与SSRI药物疗效之间的关系，研究SSRI疗效个体差异在表观遗传调控水平的分子机制。最后，综合分析CREB-BDNF信号通路表观调控在SSRI抗抑郁机制中的作用，为抑郁症有效治疗提供新的实验依据，也为探讨情感障碍分子机制提供新的思路和证据。

表观遗传学理论及其研究方法近年来发展迅速，有证据表明环境应激可能通过表观修饰介入抑郁症发病机制，但至今为止5-HT回吸收抑制剂（SSRI）等主流抗抑郁剂治疗效应是否可能与表观修饰相关仍不明了，本研究从动物模型、细胞实验以及临床研究多层次探讨经典CREB-BDNF信号通路表观修饰与SSRI类药物抗抑郁效应相关性，同时拓展性探讨5-HT和儿茶酚胺类递质系统基因多态性与抗抑郁剂临床效应的关联。. 首先，我们以慢性不可预见温和性应激刺激（CUMS）和孤养法建立大鼠应激抑郁模型，发现应激抑郁主要抑制整体海马和海马齿状回（DG）区BDNF第IV外显子mRNA表达而导致BDNF总体基因表达下降，而可被SSRI艾司西酞普兰（ES）逆转，但应激抑郁以及ES 均不改变整体海马和DG区BDNF第IV外显子DNA甲基化水平，提示SSRI对海马BDNF表达调节与DNA甲基化无显著关联。. 第二、我们首次证实了体外培养孕鼠海马神经干细胞（NSC）表达有5-HT、 5-HT1AR、SERT和TPH等分子，发现SSRI氟西汀通过5-HT1AR激动作用逆转糖皮质激素受体激动剂地塞米松（DEX）对NSC再生的抑制作用，即抑制增殖和神经元方向分化并促进致凋亡；同时发现5-HT1AR激动剂8-OH DPAT可显著降低CREB启动子区DNA总甲基化水平，而甲基供体S-腺苷甲硫氨酸（SAM）可显著抑制海马NSC增殖，氟西汀和8-OH DPAT可逆转之并降低SAM导致的BDNF和CREB外显子CpG位点高甲基化状态，提示5-HT1A受体介导的CREB-BDNF通路甲基化可能部分参与氟西汀对NSCs再生调节机制。更重要的是，我们首次发现氟西汀可能依赖于5-HT1AR激活作用，上调胞内PKMζ基因表达，提高MAPK通路ERK1/2和CREB磷酸化水平，从而促进NSC增殖、分化并抑制凋亡，这一重要的信号传导机制可能对理解SSRI药物临床效应具有较大价值。. 第三、临床研究发现抑郁症患者外周血BDNF蛋白和基因表达与抑郁症状可能相关，其第IV启动子表达与总体BDNF变化基本一致，具有作为抑郁症病情转归的外周血生物标志可能性，但目前尚不能确定CREB-BDNF基因DNA甲基化参与外周水平基因表达调控；我们同时发现5-HT和儿茶酚胺系统基因部分多态性可能与抗抑郁剂临床效应相关。