海马nNOS在抑郁症HPA轴亢进病变中的重要作用研究

抑郁症引发的自杀已经成为越来越严重的社会行为。HPA轴亢进是严重抑郁症病人的重要病理变化，是由于HPA轴的负反馈中枢海马对其的抑制作用减弱所致，但是应激导致的海马对HPA轴负反馈减弱的原因迄今未明。我们前期研究发现，应激导致海马nNOS功能增强，本项目运用基因敲除动物、RNA干扰、组织培养、工具药正负干预靶分子等方法重点研究：1）应激是否通过糖皮质激素上调海马nNOS表达，阐明应激诱导nNOS表达上调的机制；2）海马nNOS高表达是否降低GR表达和功能，致使HPA轴功能增强，阐明慢性应激诱发HPA轴亢进的机制。通过上述研究，将阐明海马nNOS在抑郁症发病中所扮演的角色，建立糖皮质激素-海马nNOS-GR-HPA轴亢进通路，为抑郁症病理研究拓展全新思路。

HPA轴亢进是抑郁症的重要内在病变,在抑郁症病理发展的过程中具有重要作用。但是，ＨＰＡ轴亢进病变的具体机制并不清楚。本项目基于海马神经元型一氧化氮合酶（ｎＮＯＳ）在应激情况下高表达的发现基础上深入研究了海马ｎＮＯＳ在抑郁症亢进病变中的作用。通过三年的研究，课题进展顺利，超额完成了标书的内容和目标，共发表SCI论文3篇、会议论文2篇、其它论文一篇，申请专利一项。本项目研究发现，慢性应激引起的糖皮质激素升高是海马ｎＮＯＳ高表达的首要原因。糖皮质激素通过盐皮质激素受体（ＭＲ）诱导ｎＮＯＳ高表达，催化生成大量一氧化氮（ＮＯ），激活ＮＯ下游两条经典信号通路：sGC - cGMP - PKG通路和ONOO- 通路。这两条通路都参与了nNOS调控HPA轴的过程。海马是HPA轴起始环节下丘脑活动的负调控中枢，而糖皮质激素受体（GR）是负调控下丘脑活动的关键分子。我们发现海马nNOS是海马GR的内源性负调控分子，并且是应激的病理情况下，过表达的nNOS通过下调GR介导对HPA轴的调控。总之，我们运用nNOS基因敲除、诱导过表达、细胞和组织培养、Elisa、行为学检测、工具药物正负调节等方法证实慢性应激-糖皮质激素-nNOS-NO（sGC - cGMP - PKG/ＯＮＯＯ-）-GR通路在抑郁症HPA轴亢进病理发展和抑郁行为症状形成中发挥重要作用。在研究中我们发现，海马nNOS能够调控成年干细胞的端粒酶表达和活性。同时我们利用端粒酶催化亚基过表达病毒、端粒酶活性抑制剂、X射线照射等方法证实成年海马端粒酶与应激效应、抗抑郁作用具有高度相关性。为了进一步深入研究nNOS-端粒酶在HPA轴亢进中的作用和机制，我们将运用nNOS基因敲除（nNOS-/-），TERT基因敲除（TERT-/-）、过表达（TERT+/+），条件性基因敲除（TERTΔ-/-）等模式小鼠，TERT过表达病毒载体（AD-TERT-GFP或RV-TERT-GFP）、RNA干扰（LV-TERT/RNAi-GFP），各种工具药物，神经元-神经干细胞共培养，海马切片-下丘脑切片共培养，成年干细胞分选与培养，蛋白质芯片、质谱、微球包载病毒载体等技术方法继续研究并着重开发基于端粒酶的PLG微球包装包载有TERT基因全长的逆转录病毒载体（RV-TERT-GFP），经鼻腔给药基因治疗策略。该设想已经获得了青年项目转面上项目的支持。