大麻素Ⅰ型受体对小鼠情绪调节的性别差异研究

大麻素Ⅰ型受体对小鼠情绪调节的性别差异研究

论文摘要

情绪,是一种主观体验,指对外界客观事物的态度,伴有认知和意识过程的发生。情绪分为正面情绪和负面情绪,正面情绪使我们神清气爽、心旷神怡,当负面情绪如焦虑、抑郁情绪持续时间较长或发生强度与实际事实不符时,会造成情绪性疾病。情绪性疾病存在性别差异,有研究报道,女性比男性更易患这些疾病,且男性和女性焦虑症、抑郁症等疾病的发病机制存在差异。虽然临床上已经有治疗这些疾病的药物,如苯二氮卓类药物等,但因疗效不确切,副作用大等因素,寻找新的治疗途径仍有迫切需求。随着对大麻的应用及进一步研究,人们逐渐认识到内源性大麻素系统(endocannabinnoid system,ECS)在情绪调节中发挥了关键作用。ECS,由三部分组成,包括内源脂质配体、内源性大麻素的合成酶、降解酶以及内源性大麻素受体。迄今为止,积累了大量ECS对情绪调节的证据,研究最多的是ECS中的大麻素Ⅰ型受体(Cannabinoid Receptor Ⅰ,CB1R)。CB1R在情绪相关脑区如前额叶皮质、海马和杏仁核中有大量表达,且这些脑区中的GABA能神经元和谷氨酸能神经元CB1R在情绪调节中起重要作用。其中,GABA能神经元为抑制性神经元,谷氨酸能神经元为兴奋性神经元,它们在情绪调节中起不同作用,共同维持着情绪的正常状态。有研究提示ECS对情绪的调节存在性别差异,但是目前已有的动物研究几乎只聚焦于雄性啮齿类动物的情绪变化,对雌性啮齿类动物的情绪研究较少,并且由于情绪调节机制十分复杂,至今尚未对其作出清晰全面的阐述。为了进一步探究CB1R在情绪调节中的性别差异机制,本研究课题利用Cre/Loxp重组系统,构建了一系列CB1R基因细胞类型条件特异性敲除小鼠及CB1R基因非条件特异性敲除小鼠模型,其中包括GABA能神经元、谷氨酸能神经元、全身性CB1R敲除小鼠,基因型分别为:野生型小鼠(Gad2-CB1R+/+、vGlut1-CB1R+/+、CMV-CB1R+/+)、杂合子小鼠(Gad2-CB1R+-、vGlut1-CB1RR+/-、CMV-CB1R+/-)、敲除小鼠(Gad2-CB1R-/-、vGlut1-CB1R--、CMV-CB1R-/-)。基因敲除小鼠模型建立之后,我们首先利用分子生物学方法验证了基因敲除小鼠模型的构建成功,然后应用旷场、黑白箱及高架十字迷宫测试检测小鼠的焦虑样情绪,糖水偏爱和强迫游泳测试检测小鼠的抑郁样情绪,实验过程中,雌雄小鼠分开进行,结果如下:(1)聚合酶链式反应(PCR)鉴定了基因敲除小鼠的基因型,蛋白质印迹法(Western Blot)检测了基因敲除小鼠模型海马及前额叶皮质CB1R的表达量。结果显示,与同窝野生型小鼠相比,Gad2-CB1R-/-校鼠及vGlut1-CB1R--小鼠海马及前额叶皮质CB1R的表达量下降,且Gad2-CB1R-/-小鼠与野生型小鼠CB1R的表达量在统计学上有显著性差异,而CMV-CB1R-/-小鼠体内则没有CB1R的表达,结合Wang等[151]的研究结果,表明基因敲除小鼠模型构建成功。(2)在焦虑样情绪检测中,我们发现雄性Gad2-CB1R-/-小鼠在旷场和高架十字迷宫测试中均显示出焦虑样情绪的增加,雌性小鼠没有检测到类似的变化;雌性vGlut1-CB1R-/-小鼠在高架十字迷宫测试中表现为焦虑样情绪的增加,雌性CMV-CB1R-/-小鼠在旷场测试中表现为焦虑样情绪的增加,而雄性小鼠不变。这些结果说明ECS通过GABA能神经元和谷氨酸能神经元的CB1R改变GABA和谷氨酸的释放量,从而参与焦虑样情绪的调节,且对雌雄小鼠的调节过程可能存在差异。(3)与同窝野生型小鼠相比,雌雄Gad2-CB1R-/-小鼠在强迫游泳测试中的不动时间无明显变化;雄性vGlut1-CB1R-/-小鼠在强迫游泳测试中的抑郁样行为明显减少,雌性vGlut1-CB1R-/-小鼠没有检测到类似的变化;雌雄CMV-CB1R-/-小鼠在强迫游泳测试中的抑郁样行为均增加。这些结果表明谷氨酸能神经元的CB1R参与抑郁样情绪的调节,且对雌雄小鼠的调节过程可能存在差异。综上所述,本研究表明ECS参与情绪调节过程,且GABA能神经元和谷氨酸能神经元的CB1R在这个过程中起了关键作用。GABA能神经元的CB1R介导雄性小鼠的焦虑样情绪调节,而谷氨酸能神经元的CB1R介导雌性小鼠的焦虑样情绪调节和雄性小鼠的抑郁样情绪调节。因此,CB1R对情绪的调节可能存在性别差异,这种性别差异可能是由于雌雄小鼠中的激素调节机制差异导致的,也有可能是由于雌雄小鼠的突触传递机制导致的。具体机制还有待于进一步研究。本研究为临床上治疗情绪障碍相关疾病提供了新的治疗方向,相关机制的研究可以为相关疾病的治疗提供一定的理论依据。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 缩略词表
  • 单位符号
  • 第1章 文献综述
  •   1.1 情绪
  •     1.1.1 情绪与情绪相关疾病的概述
  •     1.1.2 情绪性疾病存在性别差异
  •   1.2 内源性大麻素系统概述
  •     1.2.1 内源性大麻素
  •     1.2.2 内源性大麻素的合成和降解
  •     1.2.3 内源性大麻素受体
  •   1.3 内源性大麻素系统与情绪
  •     1.3.1 内源性大麻素系统与情绪的行为学研究
  •     1.3.2 内源性大麻素系统对情绪调节的分子机制研究
  •   1.4 内源性大麻素系统对情绪调节的性别差异
  •   1.5 研究目的与意义
  • 第2章 研究方法与内容
  •   2.1 实验动物
  •   2.2 实验仪器
  •     2.2.1 行为学实验仪器
  •     2.2.2 分子生物学实验仪器
  •   2.3 实验试剂及配制
  •     2.3.1 聚合酶链式反应(PCR)相关试剂
  •     2.3.2 蛋白质印迹法(Western Blot)相关试剂及配制
  •   2.4 实验方法及步骤
  •     2.4.1 实验动物分组
  •     2.4.2 实验流程
  •     2.4.3 PCR技术鉴定基因敲除小鼠的基因型
  •     2.4.4 蛋白质印迹法(Western Blot)检测基因敲除小鼠的敲除效率
  •     2.4.5 行为学实验测试基因敲除小鼠的表型变化
  •   2.5 数据收集与分析
  • 第3章 实验结果
  •   3.1 基因敲除小鼠模型基因型鉴定结果
  •   3.2 CB1R敲除效率检测结果
  •   3.3 行为学分析结果
  •     3.3.1 CB1R对小鼠焦虑样情绪的影响
  •     3.3.2 CB1R对小鼠抑郁样情绪的影响
  • 第4章 讨论
  •   4.1 CB1R基因敲除小鼠模型的构建
  •   4.2 CB1R参与小鼠焦虑样情绪的调节
  •   4.3 CB1R参与小鼠抑郁样情绪的调节
  •   4.4 CB1R对小鼠情绪调节的性别差异
  • 第5章 结论与展望
  •   5.1 结论
  •   5.2 本研究的创新之处
  •   5.3 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 宋展丽

    导师: 任维

    关键词: 内源性大麻素系统,焦虑样情绪,抑郁样情绪,性别

    来源: 陕西师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 陕西师范大学

    分类号: Q42

    DOI: 10.27292/d.cnki.gsxfu.2019.001427

    总页数: 76

    文件大小: 5264K

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