开心散调控5-HT系统激活BDNF信号通路的分子机制及抗抑郁临床研究

5-HT和BDNF广泛参与抑郁发生的各种机制，分别在"单胺假说"与"神经营养假说"中占有重要地位。前项NSFC课题发现，开心散明显升高动物脑内神经递质含量，提示开心散可影响神经递质合成、重吸收和代谢；开心散未增加抑郁动物海马中CREB表达，但明显增加p-CREB和BDNF基因和蛋白表达，提示开心散促进了CREB的磷酸化过程。.本项目承接前课题，聚焦于5-HT和神经营养通路中的关键组件CREB和BDNF，研究开心散影响5-HT合成、代谢、转运关键环节；研究开心散促进CREB磷酸化的AC-cAMP-PKA-CREB信号通路及对该通路中关键蛋白和酶的浓度、功能、激活能力的影响；同时观察开心散治疗抑郁患者的疗效，检测健康受试者及治疗前、后抑郁患者脑内神经递质含量(PET技术)及血中CREB、p-CREB和BDNF表达。旨在揭示开心散抗抑郁作用的科学内涵，为中医药多靶点的治疗特色提供有价值的理论依据

本研究在体内和体外建立模拟抑郁状态的动物、细胞模型，观察开心散及其活性单体成分在这些模型上对5-HT系统的影响，以及促进CREB磷酸化增加BDNF水平的分子机制。.我们首先采用慢性不可预知温和刺激（CUMS）结合孤养建立抑郁大鼠模型，采用旷场评分，糖水偏嗜度以及体重变化等行为学指标对模型进行评价。我们发现，连续灌胃给予开心散3周后，抑郁大鼠行为学指标得到明显改善，表现出明显的抗抑郁作用。然后，我们观察了开心散对抑郁大鼠脑内5-HT合成，代谢及重摄取过程中的关键酶的活性、关键蛋白及基因的相对表达水平、以及代谢产物含量进行了检测。实验结果显示，开心散可以调控CUMS大鼠脑内的5-HT的合成和重摄取过程，上调5-HT合成过程中的限速酶TPH的活性，同时下调5-HT转运体5-HTT的表达；对5-HT代谢酶单胺氧化酶MAO-A及MAO-B未观察到明显的抑制作用。同时，我们发现开心散通过激活CREB上游TrkB/ERK/CREB和TrkB/PI3K/CREB信号通路，促进CREB磷酸化，升高BDNF表达水平，进而发挥抗抑郁和神经保护作用。.在体外，我们在大鼠原代海马神经元细胞、神经胶质瘤细胞C6以及SY5Y细胞上观察了开心散及其活性单体成分TFSA，Rb1，Rg1及Re对CREB上游信号通路的影响。发现TFSA抗抑郁作用的分子机制是通过调节ERK和PI3K信号通路，促进CREB磷酸化激活，进而上调BDNF及TrkB受体表达来激活TrkB-BDNF信号系统，发挥神经保护作用的。Rb1，Rg1，Re调控皮质酮损伤的SY5Y细胞模型中Raf-CREB，Akt-CREB和CaMKⅡ-CREB通路，升高细胞存活率，发挥神经保护作用。.另外，我们开展了开心散制剂参志苓片随机、双盲、安慰剂对照治疗轻/中度抑郁症的有效性和安全性的临床研究，目前已完成102个受试者的入组工作。.本项目的完成再一次证明了5-HT和BDNF异常降低与抑郁症的发生密切相关。经典古方开心散能够通过上调5-HT合成过程中的限速酶TPH活性，并抑制5-HT重摄取，升高抑郁动物脑内及突触间隙5-HT的水平。同时，开心散及其活性单体成分TFSA能激活中CREB上游信号通路中的关键蛋白，促进CREB磷酸化，激活，进而上调BDNF表达，发挥抗抑郁和神经保护作用。