下丘脑CRHR介导抑郁症发病的表观遗传机制研究

抑郁症造成了沉重的社会负担，但其发生机制尚不明确。已知外源应激和下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA）轴在抑郁症的发病中扮演的重要的角色。表观遗传致病假说认为来自于机体内、外环境、随机因素的表观遗传变化增加了抑郁症的易感性，抑郁症的表观遗传的实证研究还是一个新的领域。申请人前期工作已证实应激反应相关基因（CRHR基因）与抑郁症和抗抑郁药物治疗的疗效存在明显关联。本项目拟在整体动物水平研究下丘脑CRHR基因的DNA/组蛋白甲基化的状态、甲基转移酶活性等表观遗传修饰改变，探讨其与下丘脑CRHR的表达、HPA 轴功能的内在联系；进一步证实该现象的可遗传性；在细胞水平证实CRH、CRHR1拮抗剂和抗抑郁药物对体外原代培养下丘脑神经元的表观遗传修饰改变。从分子、细胞、组织和整体动物水平上阐明下丘脑CRHR基因介导抑郁症发生的表观遗传机制，为寻找抑郁症治疗的新靶点和相关药物设计提供有力的实验和理论依据。

本项目拟从从整体动物水平和细胞水平，研究慢性应激对促肾上腺皮质激素释放激素受体1（CRHR1）的表观遗传修饰的影响，探讨CRHR1在抑郁症发病机制中可能的作用机制。为此进行了如下研究：（1）建立了稳定的慢性应激致大鼠抑郁模型，在21天内给予7种不同刺激，连续不重复，并进行行为学评估。（2）研究慢性应激对实验鼠下丘脑CRHR1mRNA和蛋白表达的影响。在完成行为学评估后，分离下丘脑组织及血样等相关标本，采用荧光定量PCR（q-PCR）测定CRHR1的mRNA在下丘脑中含量；通过Western blotting检测CRHR1在下丘脑中蛋白表达。并从细胞学水平进行相关研究。（3）从整体动物和细胞水平进行CRHR1基因DNA和组蛋白甲基化研究。采用亚硫酸氢盐修饰后测序测定两组下丘脑中CRHR1启动子区域甲基化状况；采用染色质免疫沉淀技术检测CRHR1基因启动子和第一外显子上的组蛋白赖氨酸4和赖氨酸9的三甲基化水平。结果发现：（1）行为学研究显示建立了稳定的慢性应激致大鼠抑郁模型。抑郁组在应激后体重较正常组有明显下降，在应激后糖水消耗较正常组明显减少，在应激后旷场实验中活动总距离，移动速度和直立次数均较正常组有明显减少。（2）抑郁组CRHR1mRNA和蛋白表达较正常组明显升高。（3）CRHR1基因启动子区域DNA甲基化状态在抑郁组和对照组无统计学差异，抑郁组的下丘脑CRHR1基因启动子和第一外显子的H3K4me3水平有增加，但是与正常组比无显著差异（P＞0.05）。抑郁组CRHR1基因启动子和第一外显子上的H3K9me3水平显著下降，与正常组比有显著差异（P＜0.05）。结论，在应激介导抑郁症发生过程中，CRHR1基因启动子和第一外显子组蛋白甲基化(H3K9me3)低甲基化状态导致下丘脑CRHR1的表达增高，而非DNA甲基化造成此差异，此机制与慢性应激导致抑郁症相关行为学表型，HPA轴紊乱相关联，并且具有可遗传性。. 实验按照项目计划书实施，目前已经发表论文3篇，其中SCI源1篇，中文期刊2篇，另有1篇被SCI源期刊接收。