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研究背景:抑郁症是一种慢性、反复发作的神经精神类疾病,其核心症状为,情绪低落、快感缺失和运动迟滞等,严重时甚至伴随幻觉妄想和自杀倾向,但目前治疗效果不佳。临床和动物实验结果表明,抑郁症患者海马、杏仁核等部位常伴随神经炎症反应的发生,但机制不清。最近研究发现,白介素-6(Interleukin 6,IL-6)是一种多效性细胞因子,能调节多种细胞功能,在炎症方面的作用具有双向性,既具有促进炎症的功能,也有抗炎作用,但其在抑郁症发病中的具体作用及机制尚不明确。因此,本课题构建慢性不可预知性温和刺激(Chronic unpredictable mild stress,CUMS)诱导的大鼠抑郁症模型,采用行为学、形态学、分子生物学等多种实验方法,探究海马CA1区IL-6是否影响大鼠抑郁样行为的发生,并对IL-6在抑郁症发病及治疗中的作用及机制进行了研究。研究方法:(1)将雄性Wistar大鼠(5至6周龄,体重为160g～180g)分为空白对照组(非应激刺激组)、CUMS组、抗抑郁药物氟西汀处理组(Fluoxetine+CUMS)。空白对照组为非应激组;CUMS组和抗抑郁药物氟西汀处理组(Fluoxetine+CUMS)均给予为期6周的慢性不可预知性温和刺激;抗抑郁药物氟西汀处理组在每次应激刺激前30分钟给予大鼠腹腔注射氟西汀(20mg/kg),持续六周。六周后各组进行行为学测试,包括糖水偏好实验和强迫游泳实验,并对各组大鼠海马CA1区组织进行分子生物学和形态学检测。(2)运用RT-PCR技术检测IL-6和Bcl-2、Bax、Caspase3、Caspase9等凋亡因子表达水平变化;向大鼠海马CA1区注射AAV-mRFP-GFP-LC3病毒,运用免疫荧光技术检测抑郁样大鼠海马CA1区自噬流;运用Western Bolt技术检测海马CA1区LC3Ⅱ/Ⅰ、mTOR、p62等自噬相关指标表达水平变化;运用电镜技术观察自噬体形态;(3)在正常大鼠海马CA1区脑立体定位注射HBAAV2/9-r-IL-6 shRNAi-GFP(AAV-IL-6i)敲减IL-6;同时在抑郁样大鼠海马CA1区脑立体定位注射HBAAV2/9-r-IL-6-GFP(AAV-IL-6)过表达IL-6,并且分别在相对应的分组注射病毒空载体。病毒感染2周后对大鼠进行糖水偏好实验和强迫游泳实验测试,检测海马CA1区IL-6的表达情况,并对氧化应激、自噬、神经元凋亡、炎症反应等相关指标分别进行检测。研究结果:(1)采用CUMS方法造模6周后,进行行为学检测,结果显示:与正常大鼠相比,CUMS组大鼠在糖水偏好测试实验中糖水消耗量显著减少(P<0.05),提示大鼠产生快感缺失的抑郁样行为;CUMS大鼠在强迫游泳实验中静止时间明显增长(p<0.05),提示大鼠产生行为绝望的抑郁样行为。(2)RT-PCR结果显示:与正常大鼠相比较,抑郁样大鼠海马CA1区IL-6表达减少,抗抑郁药物氟西汀处理组大鼠海马CA1区IL-6表达增加,并显著改善大鼠抑郁样行为。(3)向大鼠海马CA1区注射AAV-mRFP-GFP-LC3病毒感染2周后,免疫荧光结果显示:与正常大鼠相比较,抑郁样大鼠海马CA1区自噬流通畅,并且显著加强;电镜结果显示:与正常大鼠相比较,抑郁样大鼠海马CA1区自噬溶酶体明显可见;Western Bolt结果显示:与正常大鼠相比较,抑郁样大鼠海马CA1区自噬通路相关分子的表达发生显著改变;以上结果表明抑郁样大鼠海马CA1区自噬增强。RT-PCR结果显示:抑郁样大鼠海马CA1区抗凋亡因子Bcl-2表达减少,而促凋亡相关因子的表达显著增加,表明抑郁样大鼠神经细胞凋亡增加。(4)向正常大鼠海马 CA1 区注射 HBAAV2/9-r-IL-6 shRNAi-GFP(AAV-IL-6i)后,IL-6表达水平降低,且伴随着抗氧化应激指标Nrf2、HO-1表达降低;LC3Ⅱ/Ⅰ表达升高,p-mTOR、p62 表达降低;Bcl-2 表达降低,Bax、Caspase3、Caspase9表达升高;IL-1β、INF-γ、TNF-α表达升高。向抑郁样大鼠海马CA1区注射HBAAV2/9-r-IL-6-GFP(AAV-IL-6)后,IL-6表达水平增加,且伴随着抗氧化应激指标Nrf2、HO-1表达升高;LC3Ⅱ/Ⅰ表达降低,p-mTOR、p62表达升高;Bcl-2表达升高,Bax、Caspase3、Caspase9 表达降低;IL-1β、INF-γ、TNF-α表达水平降低,并且显著的改善了大鼠抑郁样行为。结论:(1)CUMS可有效导致正常大鼠产生抑郁样行为,且伴随海马CA1区的IL-6表达水平降低,而fluoxetine可有效改善;(2)CUMS可导致大鼠海马CA1区氧化应激反应增强,同时神经炎症反应、自噬流和神经凋亡亦显著增强;(3)在正常大鼠海马CA1区敲减IL-6导致氧化反应、自噬流和炎症反应增强,凋亡增加;(4)在抑郁样大鼠海马CA1区过表达IL-6可有效抑制CUMS导致的氧化应激增强,并减弱自噬、炎症反应和神经元凋亡,提示外源性给予大鼠IL-6可通过发挥神经保护作用而改善抑郁样行为的发生。