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目的: 观察银杏酮酯(GBE50)对大鼠抑郁样行为及抑郁相关海马炎症的影响,最终通过探讨GBE50治疗抑郁症的作用机制,明确其对NLRP3炎症小体信号通路的调控。 方法: 1.选用慢性温和不可预知应激模型作为实验模型,将大鼠随机分为4组(对照组、模型组、GBE50组、氟西汀组),对大鼠进行3周应激刺激,而后进行旷场实验、强迫游泳实验、糖水偏爱实验等行为学测定。造模成功后,对照组、模型组以1%甲基纤维素灌胃,其余两组分别以GBE50(100mg/kg)或氟西汀(10mg/kg)灌胃持续3周。观察GBE50对大鼠行为学以及海马的NLRP3炎症小体及其相关信号通路蛋白表达的影响。 2.选用LPS腹腔注射诱导抑郁行为实验模型。实验开始后模型组、GBE50组、氟西汀组每日以LPS(100μg/kg)腹腔注射,对照组以生理盐水腹腔注射;同时对照组、模型组以1%甲基纤维素灌胃,其余两组分别以GBE50(100mg/kg)或氟西汀(10mg/kg)灌胃,共持续4周,最后通过旷场实验、强迫游泳实验、糖水偏爱实验评价大鼠抑郁行为。观察GBE50对LPS诱导大鼠抑郁行为的影响。Western blot测定GBE50对LPS诱导抑郁大鼠海马的NLRP3炎症小体蛋白表达的影响。ELISA检测血清中IL-6、TNF-α含量;免疫荧光检测GBE50对抑郁大鼠海马NLRP3及Iba-1的荧光表达的影响。 3.以大鼠原代小胶质细胞作为离体实验细胞,显微镜下观察细胞的形态,Iba-1免疫荧光染色鉴定细胞纯度;CCK8方法检测GBE50对原代小胶质细胞活力的影响;LPS(100ng/ml)、ATP(5mM)刺激小胶质细胞,选取最佳时间点,免疫荧光观察GBE50对原代小胶质细胞NLRP3及Iba-1共定位的影响,ELISA检测细胞培养液中IL-6以及TNF-α含量;Western blot检测NLRP3炎症小体相关信号通路蛋白表达水平的影响。 结果: 1.CUMS刺激后模型组大鼠体重增长缓慢,而GBE50治疗后,抑郁大鼠体重增长缓慢明显被抑制,与模型组比较差异明显(P<0.05)。3周CUMS刺激导致模型组大鼠的糖水偏爱分数明显减少,GBE50干预后明显提高了抑郁大鼠糖水偏爱分数,与模型组比较存在明显差异(P<0.05)。强迫游泳实验显示,GBE50治疗后大鼠强迫游泳不动时间与模型组相比明显减少,具有统计学意义(P<0.05)。在旷场实验中,模型组大鼠水平移动距离和垂直站立次数,与对照组相比明显减少,GBE50治疗后大鼠的水平移动距离和垂直站立次数较模型组明显增多,具统计学意义(P<0.05)。Western blot检测结果显示:模型组大鼠的海马部位NLRP3炎症小体相关蛋白表达增多,成熟的Caspase1蛋白水平增加,介导成熟的IL-1β分泌增加;而GBE50治疗可以减少成熟的Caspase1及IL-1β蛋白表达,与模型组相比具有明显差异(P<0.05)。进一步实验显示,GBE50减少CUMS诱导的TLR4、P-IKKα、P-IKKβ、P-NF-κB蛋白表达,对P2X7膜受体蛋白表达无影响。综合以上结果,GBE50通过TLR4/NF-κB信号通路调节NLRP3炎症小体活性。 2.在LPS腹腔注射诱导大鼠抑郁模型中,4周GBE50干预改善抑郁大鼠体重增长缓慢,增加大鼠糖水摄入量,缩短强迫游泳不动时间,增加了大鼠旷场实验中水平移动距离和垂直站立次数,与模型组相比差异明显(P<0.05)。LPS注射诱导NLRP3炎症小体蛋白表达增多,血清炎性因子(TNF-α、IL-6)分泌增多,GBE50可以明显减少NLRP3炎症小体蛋白的表达,抑制TNF-α、IL-6的分泌。免疫荧光实验显示,LPS腹腔注射增加模型组大鼠的海马NLRP3、Iba-1荧光表达增加,而GBE50治疗可以减弱NLRP3、Iba-1荧光表达,与模型组相比差异明显(P<0.05)。 3.成功分离培养出大鼠原代小胶质细胞,Iba-1荧光染色显示细胞纯度≥90.0%。以LPS(100 ng/ml)12h、ATP(5mM)30min刺激小胶质细胞时,原代小胶质细胞呈阿米巴样改变,并导致NLRP3炎症小体相关蛋白表达增加,GBE50预处理可以抑制NLRP3炎症小体及其相关激活通路蛋白表达,并呈现浓度依赖性。免疫共沉淀实验结果显示,GBE50(10μg/ml)可以显著减少原代小胶质细胞NLRP3、ASC、Caspase1蛋白聚合;免疫荧光实验结果提示,GBE50可以抑制原代小胶质细胞NLRP3、Iba-1的荧光信号;ELISA结果提示GBE50预处理可以明显减少促炎性因子IL-6、TNF-α的释放,与LPS/ATP相比存在明显差异(P<0.05)。 结论: 1.GBE50可明显减轻CUMS、LPS诱导的大鼠抑郁样行为,GBE50通过调控TLR4/NF-κB信号通路活性,抑制抑郁大鼠海马组织中NLRP3炎症小体蛋白表达及炎症的产生,发挥其抗抑郁作用。 2.GBE50可以抑制LPS/ATP可诱导原代小胶质细胞的激活,并通过调控TLR4/NF-κB通路,影响NLRP3炎症小体活性,抑制小胶质细胞的激活导致的炎症反应。