电针对抑郁模型小鼠海马神经元线粒体自噬的影响

摘要

目的 基于磷酸酶和张力蛋白同源物诱导激酶1(PINK1)/帕金蛋白(Parkin)通路，探讨电针对抑郁模型小鼠的治疗作用及其机制。方法 采用SPF级雄性C57BL/6J小鼠进行实验。实验一，将60只小鼠按随机数字表法分为空白组、模型组、假电针组、电针组，每组15只；实验二，将30只小鼠按随机数字表法分为正常组、环孢素A组、电针+环孢素A组，每组10只。采用慢性束缚应激(CRS)法构建抑郁模型，造模成功后，继续以CRS法维持模型稳定。造模后，每日CRS刺激前1 h,电针组和电针+环孢素A组小鼠予电针“百会”“足三里”干预(连续波、频率2 Hz、电流强度1 mA、留针20 min);假电针组小鼠予胁下非经非穴处浅刺，连接电针仪不通电；环孢素A组和电针+环孢素A组小鼠在电针干预前30 min予环孢素A溶液腹腔注射(0.2 mg/g)。每日1次，连续7 d。实验一采用糖水偏好实验、旷场实验和悬尾实验评估小鼠抑郁样行为；脑片膜片钳技术检测小鼠海马神经元自发兴奋性突触后电流(sEPSC)和自发抑制性突触后电流(sIPSC)参数；蛋白质印迹法检测小鼠海马线粒体自噬相关蛋白PINK1、磷酸化PINK1(p-PINK1)、Parkin、微管相关蛋白1轻链3-Ⅱ/Ⅰ(LC3-Ⅱ/Ⅰ)、泛素结合蛋白(p62)和线粒体外膜转位酶20(TOMM20)、热休克蛋白60(HSP 60)、细胞色素c氧化酶亚基Ⅳ(COXⅣ)蛋白表达；免疫荧光法检测海马CA3区神经元中PINK1的表达情况；透射电镜观察海马神经元中线粒体超微结构。在实验一的基础上，实验二采用糖水偏好实验、旷场实验和悬尾实验评估小鼠抑郁样行为；蛋白质印迹法检测小鼠海马PINK1、p-PINK1、Parkin、LC3-Ⅱ/Ⅰ、p62、TOMM20、HSP 60、COXⅣ蛋白表达；透射电镜观察海马神经元线粒体超微结构。结果 实验一中，与空白组比较，模型组和假电针组小鼠糖水消耗率、旷场中心区域停留时间及中心区域移动距离占比降低，悬尾不动时间增加(P<0.05);海马神经元自发兴奋性突触后电流(sEPSC)与自发抑制性突触后电流(sIPSC)的幅度和频率下降(P<0.05);海马p-PINK1、Parkin、LC3-Ⅱ/Ⅰ、TOMM20、HSP 60、COXⅣ蛋白表达减少，p62蛋白表达增加(P<0.05);海马CA3区神经元中的PINK1平均荧光强度降低(P<0.05);海马神经元中正常线粒体数目减少，大量线粒体结构受损。与模型组、假电针组比较，电针组小鼠糖水消耗率、旷场中心区域停留时间及中心区域移动距离占比升高，悬尾不动时间减少(P<0.05);海马神经元sEPSC和sIPSC的幅度和频率上升(P<0.05);海马p-PINK1、Parkin、LC3-Ⅱ/Ⅰ、TOMM20、HSP 60、COXⅣ蛋白表达增加，p62蛋白表达减少(P<0.05);海马CA3区神经元中的PINK1平均荧光强度升高(P<0.05);海马神经元中线粒体损伤减轻，且出现大量的自噬小体及线粒体自噬溶酶体。实验二中，与正常组比较，环孢素A组和电针+环孢素A组小鼠糖水消耗率、旷场中心区域停留时间及中心区域移动距离占比降低，悬尾不动时间增加(P<0.05);海马p-PINK1、Parkin、LC3-Ⅱ/Ⅰ、TOMM20、HSP 60、COXⅣ蛋白表达减少，p62蛋白表达增加(P<0.05);海马神经元中存在大量受损线粒体。结论 电针可能通过促进PINK1/Parkin通路介导的线粒体自噬清除受损线粒体，改善抑郁模型小鼠海马神经元功能，发挥抗抑郁效应。

关键词

抑郁 / 电针 / 海马神经元 / 线粒体自噬 / 磷酸酶和张力蛋白同源物诱导激酶1/帕金蛋白通路 / 小鼠

基金资助

国家自然科学基金项目(No.82104983,No.82205270); 广东省基础与应用基础研究基金项目(No.2020A1515110571)