【摘要】：目的:慢性應(yīng)激與缺乏獎勵可能是導(dǎo)致抑郁癥的主要因素,然而大多數(shù)個體經(jīng)歷慢性應(yīng)激后并沒有遭受重度抑郁癥的困擾,即對慢性應(yīng)激有抵抗性。應(yīng)激引起的抑郁和抑郁抵抗機制在腦獎賞回路伏隔核中還不清楚,本課題是探究抑郁樣小鼠和抑郁抵抗樣小鼠在特定腦區(qū)伏隔核中mRNA和miRNA表達(dá)譜的變化,構(gòu)建mRNA和miRNA之間的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)圖,通過調(diào)控網(wǎng)絡(luò)圖去分析神經(jīng)元細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能病理變化背后的表觀遺傳機制。方法:首先,小鼠經(jīng)慢性不可預(yù)知的溫和應(yīng)激(Chronic unpredicted mild stress,CUMS)誘導(dǎo)產(chǎn)生抑郁樣和抑郁抵抗樣小鼠。根據(jù)蔗糖偏好(SPT)、Y型迷宮(Y-maze)、強迫游泳(FST)行為學(xué)方法判定。第二,對挑選出的抑郁樣和抑郁抵抗樣小鼠以及對照組小鼠進(jìn)行伏隔核雙側(cè)伏隔核取材和中RNA提純。第三,通過高通量測序技術(shù)檢測了抑郁樣小鼠和對照組小鼠以及抑郁抵抗樣小鼠和對照組小鼠伏隔核中mRNA和miRNA表達(dá)譜的變化。第四,運用生物信息學(xué)對m RNA以及miRNA表達(dá)譜進(jìn)行分析,采用Noiseq軟件包分析用于篩選對照組與抑郁樣小鼠和對照組與抑郁抵抗樣小鼠組中差異表達(dá)的基因(Different expression gene,DEG),我們篩選的DEG的標(biāo)準(zhǔn)是大于1.5倍的變化的mRNA和miRNA組中的差異表達(dá)基因。第五,運用KEGG pathway數(shù)據(jù)庫進(jìn)行聚類分析,通過KEGG pathway數(shù)據(jù)庫分析差異表達(dá)基因中富集的代謝途徑或信號傳導(dǎo)途徑。第六,通過三個靶基因預(yù)測數(shù)據(jù)庫(Targetscan、RNA22和miRDB)進(jìn)行差異表達(dá)的miRNA的靶基因預(yù)測,構(gòu)建與差異表達(dá)的m RNA之間的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控圖。最后運用qRT-PCR實驗、雙熒光素酶報告來驗證二代測序的結(jié)果。結(jié)果:5-羥色胺能、多巴胺能突觸、MAPK信號通路、鈣離子信號通路以及嗎啡成癮等信號通路的降低,cAMP信號通路、氨基酸代謝、PI3K-Akt信號通路的上調(diào)與抑郁樣小鼠的病理狀態(tài)有關(guān)。而突觸小泡周期和尼古丁成癮以及谷氨酸能突觸、蛋白質(zhì)的消化與吸收等信號通路的下調(diào),細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、鈣離子信號通路以及絡(luò)氨酸基的代謝等信號通路之間的上調(diào)與抑郁抵抗樣小鼠行為有關(guān)。小RNA高通量測序分析表明,有些差異表達(dá)的miRNA只存在在抑郁抵抗樣小鼠組中,如miR142a-3p、miR-98-3p、miR-935、miR873-5p等,還有一些miRNA在抑郁樣和抑郁抵抗樣小鼠的表達(dá)是相反的結(jié)果,如let-7c-2-3p、miR-199a-3p、miR-199b-3p、miR-202-5p、miR-224-5p、miR-3074-5p、miR-3105-5p、miR-34b-3p、miR-34b-5p、miR-669c-5p、miR-7019-3p、miR-466c-3p和miR-551b-3p,它們在抑郁樣行為小鼠組的表達(dá)量是下降的,而在抑郁抵抗樣小鼠組的表達(dá)量上升。結(jié)論:伏隔核中5-羥色胺能、多巴胺能突觸、PI3K-Akt/MAPK信號通路的損害可能導(dǎo)致了抑郁樣行為,這些信號通路的上調(diào)則與抑郁抵抗樣有關(guān);而miRNA分析表明mi RNA在抑郁樣小鼠和抑郁抵抗樣小鼠體內(nèi)的表達(dá)量的不同可能是導(dǎo)致這兩種行為不同的重要基因;最后通過聯(lián)合分析mRNA和miRNA并使用不同實驗方法獲得的一致結(jié)果,從而驗證了我們的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論。
【圖文】：

M 臂中停留時間與總臂停留時間的比率明顯降低，抑郁抵抗樣小鼠（n=12）則沒有明顯變化；圖1C 表示強迫游泳不動時間，與對照組相比（n=5），抑郁樣行為組小鼠（n=5）強迫游泳后 5min 不動的時間明顯增加，而抑郁抵抗樣行為組小鼠（n=5）沒有明顯變化。以上數(shù)據(jù)表明，我們成功誘導(dǎo)小鼠呈現(xiàn)抑郁樣行為和抑郁抵抗樣行為。通過高通量測序我們已經(jīng)分析了在伏隔核中 CUMS-Depression 和對照組以及 CUMS-Resilience和對照組中 mRNA 和 miRNA 的表達(dá)水平。圖 1 慢性不可預(yù)知溫和應(yīng)激誘導(dǎo)小鼠表現(xiàn)出抑郁樣、抑郁抵抗樣行為注：A）圖顯示了 SPT 值（%）在抑郁樣（藍(lán)色圖注），抑郁抵抗樣（紅色圖注）和對照組小鼠（白色圖注）中 CUMS 誘導(dǎo)前后 SPT 值的變化；B）圖表示在 M 臂停留的時間在 Y-maze 測試中，其中抑郁樣（藍(lán)色圖注），抑郁抵抗樣（紅色圖注）和對照組小鼠（白色圖注）中 CUMS誘導(dǎo)前后 M 臂的比值變化。C）圖表示強迫游泳后 5 min 不動的時間，抑郁樣（藍(lán)色圖注），抑郁抵抗樣（紅色圖注）和對照組小鼠（白色圖注）變化。***表示 p＜0.001

19圖 2 對照組、抑郁樣和抑郁抵抗樣小鼠小RNA文庫中所測RNA得長度分布所有高于 18 個核苷酸的高質(zhì)量干凈讀數(shù)都被映射到小鼠基因組。根據(jù)它們的生物發(fā)生和注釋將基因組匹配的讀段分成不同類別的小 RNA 如圖 3。每個文庫中最豐富的 RNA 類別是 miRNA。高質(zhì)量的 mRNA 和 miRNA 測序數(shù)據(jù)被用于進(jìn)一步分析
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R749.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 曹美群;陳德珩;張春虎;吳正治;;抑郁模型大鼠海馬內(nèi)特異性microRNAs的篩選以及柴胡疏肝散的干預(yù)作用[J];中國中藥雜志;2013年10期

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1 朱秀芝;miRNA-134調(diào)控神經(jīng)結(jié)構(gòu)可塑性參與抑郁癥發(fā)病的機制研究[D];山東大學(xué);2017年

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本文編號：2603223