从DNA甲基化调节神经网络可塑性探讨母婴分离致阳虚肝郁的机制研究

Early adverse experience is an important risk factor for mental and behavior disorders such as depression, left behind children (maternal deprivation induced by maternal separation) , one form of early adverse experience, has become a major social problem. Our preliminary study with mice suffered maternal separation(MS) found: Wen Yang Jie Yu Decoction could efficiently regulate the increased sensitivity to environmental changes, avoidance behavior tendency, hypermethylated gene promoter related to neural plasticity in MS mice, indicate that Yang Deficiency and Stagnation of liver Qi(YDSLQ) is more in line with the state of MS mice. This project aim at screening the key methylated genes in regulating neural plasticity induced by environment changes, establishing mechanism of relevance among DNA methylation-neural network plasticity-macroscopic character, exploring neurobiological mechanisms and key step of YDSLQ in MS mice. Treated MS mice with Chinese medicine after weaning，through comparison of Wen Yang Jie Yu Decoction and Wen Yang Fang, Jie Yu Fang, we will observe differentiation of neural network in MS mice, hope to elucidate the effect and reciprocal influence of Yang deficiency and Stagnation of Liver Qi in syndromes development. This project can provide clue and experimental support for etiology and pathogenesis of "early adverse experience" .

早年不良经历是精神行为病症如抑郁症的重要危险因素，留守儿童问题（母婴分离所致母爱缺乏）是早年不良经历的一种形式，已成为重大的社会问题。课题组前期以母婴分离子代小鼠为研究对象，发现温阳解郁方对母婴分离后小鼠环境敏感性增高、回避行为倾向、大脑海马区神经可塑性有关基因启动子高甲基化均有良好地调节作用，说明阳虚肝郁较为符合母婴分离子代小鼠的证候状态。因此本项目欲通过生活环境改变对神经网络可塑性的影响，寻找DNA甲基化调节神经网络可塑性的关键靶点基因，建立DNA甲基化-神经网络可塑性-宏观表征的关联机制，探索母婴分离小鼠阳虚肝郁形成的神经生物学机制和关键环节；对幼年母婴分离子代小鼠预防给药，通过温阳解郁方与温阳方、解郁方的对比，观察母婴分离子代小鼠神经网络发育的差异情况，以亟阐明阳虚和肝郁在其证候形成中的作用和交互影响情况。本项目可为“幼年受损”病因病机理论提供线索和实验支撑。

早年创伤是精神行为异常如抑郁症的重要危险因素，早年经历的后续影响可通过表观遗传学改变持续影响到成年，甚至遗传至下一代。前期研究工作显示模拟早年创伤的母婴分离小鼠模型宏观表征与成年阳虚肝郁证候有内在关联性。本项目从观察母婴分离致阳虚肝郁小鼠“共情”行为和自然环境适应性行为变化入手，探索母婴分离小鼠阳虚肝郁、DNA 甲基化、神经网络可塑性的关联性，以及药物干预对母婴分离子代小鼠阳虚肝郁形成的影响。结果显示母婴分离可导致小鼠共情行为过度，共情相关激素催产素（OXT）及其受体(OXTR)表达异常，杏仁核-海马、杏仁核-前额皮质神经冲动传导活动减弱，丰富环境可使突触可塑性相关指标突触素 (synaptophysin）、树突棘素（Spinophilin）、磷酸化微管相关蛋白2（pMAP-2）、PSD-95表达增强；DNA甲基化测序显示母婴分离不但影响了小鼠基因组甲基化水平，而且各种转录元件甲基化水平也有不同程度的改变，提示早年创伤可影响神经网络的适应性变化，网络间传递效能下降导致复杂环境适应性差，行为上对社会群体依赖增加，其内在甲基化机制涉及基因组及转录元件。温阳、解郁、温阳解郁三方均对上述变化有调节作用，但各有侧重，解郁方逍遥散和温阳解郁方对突触可塑性调节作用突出，温阳解郁方主要影响海马的神经电位神经冲动的，温阳方二仙汤主要影响杏仁核的神经电位和神经冲动的传导。研究结果提示温阳解郁方可用于早年创伤人群的早期预防，减少精神行为异常发生的风险。同时母婴分离小鼠模型也是良好的“二次打击”模型，阳虚肝郁的证候基础相对清楚，可用于深入研究不同物理、化学刺激及社会心理应激条件下，机体的反应模式，为早年创伤精神心理异常诱发疾病治疗及新药研发提供坚实的基础。