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目的：
毒品成瘾是一种持久性脑部疾病，其特点是不顾严重的不良后果，仍强迫性攫取药物。可卡因成瘾患者中，超过一半的人患有精神障碍，其中抑郁症是最常见的。可卡因成瘾患者抑郁时消极的情感状态被认为是驱动渴求和复吸毒品的力量，因此缓解滥用者的抑郁症状对戒断毒品至关重要。诸多研究报道抑郁症发生时海马区神经元发生分子、形态等一系列神经可塑性变化。Rac1作为小G蛋白家族的重要成员，对神经元树突棘的形成与维持起重要作用。近期有文献报道在伏隔核(nucleus accumbens，NAc)Rac1参与调节社会失败小鼠模型的突触重塑及抑郁相关行为学变化。迄今，Rac1信号通路在可卡因戒断抑郁表型发生发展中的作用尚不清楚。因此，聚焦在海马区，拟探讨Rac1信号通路在可卡因戒断后抑郁样表型的调控作用。
方法：
1.构建可卡因戒断后抑郁模型，即每天9点、10点、11点给予小鼠剂量为15mg/kg的可卡因腹腔注射，连续14天，模拟吸毒者狂饮状态。
2.动态跟踪测试小鼠体重变化，悬尾实验、强迫游泳实验、糖水偏好实验评价小鼠抑郁样行为。
3.构建Rac1活性突变体慢病毒(Rac1CA)，立体定位注射到海马区，构建海马区Rac1持续激活小鼠。
4.构建Rac1海马区特异性基因敲除小鼠，将CamKⅡ启动子驱动的的Cre-GFP AAV病毒立体定位注射到Rac1Flox/Flox小鼠海马区，实现对Rac1的特异性敲除。
5.GST pull-down检测不同时间点Rac1GTPase的活性。
6.Western Blotting检测不同时间点Rac1下游分子磷酸化的Pak、Limik、cofilin、CREB、ERK的活性以及BDNF蛋白表达水平。
7.DCX免疫荧光和Brdu免疫组化分别检测海马DG区新生神经元的再生和神经元的增殖情况。
8.水迷宫检测小鼠的空间记忆和工作记忆能力。
结果：
1.成功构建可卡因戒断抑郁小鼠模型:强迫游泳实验和悬尾实验显示绝对不动时间均增加;体重的下降则说明小鼠的食欲下降;糖水偏好实验则提示抑郁小鼠的快感缺乏，多项检测手段均证明小鼠抑郁模型构建成功。
2.可卡因戒断抑郁小鼠模型表现出系列神经可塑性改变:
1)Racl GTPase活性下降，其下游分子Pak、Limik、cofilin的磷酸化活性随之降低。
2)BDNF表达出现下降。
3)海马DG区新生神经元减少和神经元增殖能力出现下降，提示可卡因的反复施用破坏了海马区正常的神经再生能力。
4)海马CA1区的树突棘密度，造模组相比对照组密度增加，但绝对数量上的变化只是一方面，三种树突棘所占的比例也发生了变化，thin spine造模组thin spine相比对照组呈现比例增加，而stubby spine比例则降低，而mushroom所占比例几乎一致，造模后三种树突棘的组分发生了变化，未成熟的树突棘比例大大增加。
5)可卡因戒断抑郁小鼠的空间记忆和工作记忆能力受损。
3.海马区Rac1持续活化对可卡因戒断抑郁小鼠模型表型的影响:将Rac1CA病毒立体定位注射到小鼠海马区，升高海马区Rac1GTPase的活性，结果如下:
1)Rac1下游Pak、Limik、Cofilin的磷酸化活性随之升高。
2)BDNF表达升高，可能为磷酸化的CREB和ERK活性升高所致。
3)海马DG区新生神经元再生和神经元增殖能力改善。
4)海马CA1区的树突棘密度，相比抑郁造模组，thin spine比例减少，，而stubby spine，提示未成熟的树突棘比例减少。
5)可卡因戒断后，悬尾实验、强迫游泳实验绝对不动时间减少，小鼠糖水偏好程度提高，均提示抑郁样行为得以改善。
6)抑郁小鼠的空间记忆和工作记忆能力得到改善。
4.海马区Rac1特异性敲除对小鼠可卡因戒断抑郁表型的影响:通过Cre慢病毒将海马区Rac1特异性敲除，然后构建可卡因戒断后抑郁样行为小鼠模型，Rac1的敲除会抵消造模过程中可卡因引起的树突棘密度增加，但三种树突棘的比例与造模组相近，并且Rac1的敲除会加重抑郁样行为。
结论：
通过本研究，成功构建了可卡因戒断抑郁小鼠模型，发现Rac1信号分子可能通过下游Pak-Limik-Cofilin通路，调控海马CA1区突触重塑、海马DG区新生神经元再生和神经元增殖、以及海马BDNF的表达，而参与可卡因戒断抑郁小鼠相关行为学的调控。
毒品成瘾是一种持久性脑部疾病，其特点是不顾严重的不良后果，仍强迫性攫取药物。可卡因成瘾患者中，超过一半的人患有精神障碍，其中抑郁症是最常见的。可卡因成瘾患者抑郁时消极的情感状态被认为是驱动渴求和复吸毒品的力量，因此缓解滥用者的抑郁症状对戒断毒品至关重要。诸多研究报道抑郁症发生时海马区神经元发生分子、形态等一系列神经可塑性变化。Rac1作为小G蛋白家族的重要成员，对神经元树突棘的形成与维持起重要作用。近期有文献报道在伏隔核(nucleus accumbens，NAc)Rac1参与调节社会失败小鼠模型的突触重塑及抑郁相关行为学变化。迄今，Rac1信号通路在可卡因戒断抑郁表型发生发展中的作用尚不清楚。因此，聚焦在海马区，拟探讨Rac1信号通路在可卡因戒断后抑郁样表型的调控作用。
方法：
1.构建可卡因戒断后抑郁模型，即每天9点、10点、11点给予小鼠剂量为15mg/kg的可卡因腹腔注射，连续14天，模拟吸毒者狂饮状态。
2.动态跟踪测试小鼠体重变化，悬尾实验、强迫游泳实验、糖水偏好实验评价小鼠抑郁样行为。
3.构建Rac1活性突变体慢病毒(Rac1CA)，立体定位注射到海马区，构建海马区Rac1持续激活小鼠。
4.构建Rac1海马区特异性基因敲除小鼠，将CamKⅡ启动子驱动的的Cre-GFP AAV病毒立体定位注射到Rac1Flox/Flox小鼠海马区，实现对Rac1的特异性敲除。
5.GST pull-down检测不同时间点Rac1GTPase的活性。
6.Western Blotting检测不同时间点Rac1下游分子磷酸化的Pak、Limik、cofilin、CREB、ERK的活性以及BDNF蛋白表达水平。
7.DCX免疫荧光和Brdu免疫组化分别检测海马DG区新生神经元的再生和神经元的增殖情况。
8.水迷宫检测小鼠的空间记忆和工作记忆能力。
结果：
1.成功构建可卡因戒断抑郁小鼠模型:强迫游泳实验和悬尾实验显示绝对不动时间均增加;体重的下降则说明小鼠的食欲下降;糖水偏好实验则提示抑郁小鼠的快感缺乏，多项检测手段均证明小鼠抑郁模型构建成功。
2.可卡因戒断抑郁小鼠模型表现出系列神经可塑性改变:
1)Racl GTPase活性下降，其下游分子Pak、Limik、cofilin的磷酸化活性随之降低。
2)BDNF表达出现下降。
3)海马DG区新生神经元减少和神经元增殖能力出现下降，提示可卡因的反复施用破坏了海马区正常的神经再生能力。
4)海马CA1区的树突棘密度，造模组相比对照组密度增加，但绝对数量上的变化只是一方面，三种树突棘所占的比例也发生了变化，thin spine造模组thin spine相比对照组呈现比例增加，而stubby spine比例则降低，而mushroom所占比例几乎一致，造模后三种树突棘的组分发生了变化，未成熟的树突棘比例大大增加。
5)可卡因戒断抑郁小鼠的空间记忆和工作记忆能力受损。
3.海马区Rac1持续活化对可卡因戒断抑郁小鼠模型表型的影响:将Rac1CA病毒立体定位注射到小鼠海马区，升高海马区Rac1GTPase的活性，结果如下:
1)Rac1下游Pak、Limik、Cofilin的磷酸化活性随之升高。
2)BDNF表达升高，可能为磷酸化的CREB和ERK活性升高所致。
3)海马DG区新生神经元再生和神经元增殖能力改善。
4)海马CA1区的树突棘密度，相比抑郁造模组，thin spine比例减少，，而stubby spine，提示未成熟的树突棘比例减少。
5)可卡因戒断后，悬尾实验、强迫游泳实验绝对不动时间减少，小鼠糖水偏好程度提高，均提示抑郁样行为得以改善。
6)抑郁小鼠的空间记忆和工作记忆能力得到改善。
4.海马区Rac1特异性敲除对小鼠可卡因戒断抑郁表型的影响:通过Cre慢病毒将海马区Rac1特异性敲除，然后构建可卡因戒断后抑郁样行为小鼠模型，Rac1的敲除会抵消造模过程中可卡因引起的树突棘密度增加，但三种树突棘的比例与造模组相近，并且Rac1的敲除会加重抑郁样行为。
结论：
通过本研究，成功构建了可卡因戒断抑郁小鼠模型，发现Rac1信号分子可能通过下游Pak-Limik-Cofilin通路，调控海马CA1区突触重塑、海马DG区新生神经元再生和神经元增殖、以及海马BDNF的表达，而参与可卡因戒断抑郁小鼠相关行为学的调控。