TREK-1-BDNF-mTOR 通路介导丁基苯酞快速抗抑郁的分子机制研究

Treatment delay is a major limitation for current depression therapies which target.on monoamine systems.The present studies indicate that both activating BDNF-mTOR.pathway or TREK-1-blocking could have rapid-antidepressant-like effects by.mediating the synaptic plasticity. NBP is known as its effect of cerebral.protection which has been reported of inhibiting TREK-1 currents and promoting the.secretion of BDNF. Our preliminary experiments suggest that NBP exert rapid-acting.antidepressant effects in models of depression. The subject will verify the.relationship between BDNF-mTOR pathway and behavioural actions of TREK-1 -blocking.in vitro and vivo. The molecular mechanisms that underlie the.rapid-antidepressant-like effects of NBP will also focus on the signaling cascades.of TREK-1-BDNF-mTOR pathway. Our research will provide a new experimental basis.for developing the rapid-acting antidepressants.

延迟起效是传统单胺类抗抑郁药物面临的主要问题。研究发现，脑源性神经营养因子（BDNF.）-mTOR信号通路的激活，或者双孔钾通道TREK-1的阻断，均可通过增加神经突触可塑性达到.快速抗抑郁的作用。而具有脑保护作用的丁基苯酞（NBP）能特异性阻断TREK-1通道，促进脑.内BDNF分泌，同时我们前期实验发现，NBP在抑郁模型中表现出快速抗抑郁作用。本项目拟通.过体内外实验确证阻断TREK-1抗抑郁作用与BDNF-mTOR信号通路的关系，以及该通路在NBP快速.抗抑郁中的作用，明确NBP抗抑郁作用的分子机制。本研究将为新型快速抗抑郁药物的研发提.供实验依据及思路。

抑郁症是以情绪悲观失落、精神涣散、睡眠障碍等为主要特征的情志疾病。目前临床上主流的抗抑郁药物具有起效缓慢、不良反应多、首次用药有效率低等局限性，大大降低了患者用药的依从性。因此寻找能够快速起效，不良反应少的新型抗抑郁药物成为当前治疗抑郁症的首要问题。之前均有报道TREK-1及mTOR信号参与了抑郁症的发生发展，本课题通过研究丁基苯酞(恩必普)的快速抗抑郁作用，进一步探究了TREK-1及mTOR信号参与抑郁症的可能性。.本课题首先在体外细胞实验中研究了丁基苯酞抗抑郁作用与TREK-1及mTOR信号的关系。实验结果表明丁基苯酞对皮质酮诱导的SH-SY5Y和PC12细胞的损伤具有保护作用，同时其保护作用与BDNF、p-mTOR和p-ERK等蛋白的表达升高，TREK-1蛋白表达降低有关。mTOR蛋白的抑制剂雷帕霉素能明显降低丁基苯酞对皮质酮损伤的PC12细胞存活率的保护作用，减少丁基苯酞对抑郁样PC12细胞中的神经元数量和轴突长度的增长作用。相关信号分子如BDNF，p-ERK，p-mTOR，synapsin和TREK-1的表达也明显逆转。. 我们接着在体内实验中进一步研究了丁基苯酞的抗抑郁作用及其机制。丁基苯酞可改善慢性不可遇见性应激抑郁大鼠的抑郁症状，增加抑郁大鼠皮层中BDNF、p-ERK、p-mTOR和synapsin蛋白表达，降低TREK-1的蛋白表达。在急性小鼠抑郁实验中，侧脑室注射给予雷帕霉素后，丁基苯酞未能明显缩短小鼠在强迫游泳和悬尾实验中的累积不动时间。. 为进一步研究TREK-1参与抑郁症的具体机制，我们在体外实验中通过慢病毒转染建立了TREK-1稳定过表达的细胞模型。实验结果表明，TREK-1过表达能明显降低PC12抑郁样细胞的存活率、神经元数量和轴突长度，而TREK-1抑制剂姜黄素，丁基苯酞则可提高抑郁样PC12细胞的存活率、神经元数量和轴突长度。同时蛋白实验也表明，过表达TREK-1均能抑制BDNF、p-mTOR、p-ERK、synapsin的表达，而抑制剂姜黄素和丁基苯酞均明显增加上述蛋白表达。. 本项目的实施，明确了以TREK-1-BDNF-mTOR信号通路为主的丁基苯酞抗抑郁作用的分子机制。为TREK-1-BDNF-mTOR信号通路作为新型快速抗抑郁药物的筛选提供了一定的科学支持。