基于CREB磷酸化信号转导途径研究开心散及其活性成分促神经再生和保护的作用机制

环磷腺苷反应元件结合蛋白(CREB)在神经元功能和结构可塑性调节中起重要作用，启动CREB Ser133 位点磷酸化的上游信号转导通路，及CREB磷酸化后对下游相关基因表达的调节，可能是抑郁症生物学机制的关键环节之一。.前期研究发现具有抗抑郁作用的开心散及其活性成分可以明显的促进CREB磷酸化的过程，调节CREB功能，促进神经再生和营养。本项目拟采用神经细胞生物学、分子生物学和行为药理学等技术手段， 针对以启动CREB磷酸化的三条通路（cAMP通路、CaMK通路、MAPK通路），及其CREB磷酸化后调节的靶基因（BDNF和神经凋亡相关因子）为切入点，研究开心散及其活性成分参与CREB磷酸化上、下游通路相关的靶点，旨在阐明开心散多成分、多靶点的复方特性和精细的抗抑郁分子机制和信号通路，同时为新型抗抑郁药物的研发寻找与确立潜在的分子靶标提供有益的线索和理念。

本项目对开心散及其活性成分发挥神经保护作用的机理从细胞、分子水平，针对以启动CREB磷酸化的三条通路（cAMP通路、CaMK通路、MAPK通路），及其CREB磷酸化后调节的靶基因，发现并验证了开心散及其活性成分参与CREB磷酸化上、下游通路相关的具体作用和靶点。首先，绝望模型研究发现开心散可明显缩短小鼠悬尾不动时间，增加脑内单胺类递质(DA 和5-HT)和海马中CREB、p-CREB、BDNF的含量，重要的是发现开心散抗抑郁作用与海马中BDNF水平呈良好相关性。其次，针对开心散中两个最重要的寡糖酯Tenuifoliside A (TFSA)和3,6’-二芥子酰基蔗糖（DISS）进行研究发现，两个化合物在体内外模型中均显示了协同保护神经再生的作用。DISS与TFSA协同作用CREB网络靶点，促进CRE的活化，增加p-CREB的表达，启动 CREB共转录因子CRTC1，促进BDNF的 表达；进一步可降低细胞内产生NO的含量，通过增加新生细胞合成DNA，增加Bcl-2表达，最终影响神经细胞的神经营养、细胞生存与凋亡、细胞氧化应激功能等，发挥抗抑郁作用。进一步，针对开心散中其他成分研究亦表明人参皂苷 Rb1，Rg1 和 Re，远志中的细叶远志皂苷，茯苓中的茯苓酸和石菖蒲中的细辛醚作为开心散的其他代表性成分均亦可作用于CREB磷酸化通路网络的关键蛋白CaMK 、AKT、PI3K等，参与CREB的活性。至此本项研究阐明了开心散多成分、多靶点的复方特性和精细的抗抑郁分子机制和信号通路，同时为新型快速反应抗抑郁药物的研发寻找与确立潜在的分子靶标提供有益的线索和理念。受本基金支持，本人作为责任作者或第一作者，共发表SCI科研论文3篇，medline1篇。其中4篇标注本项目资助编号。另有1篇论文由于在基金下达前发表，故没能标注受本基金资助，但与其相关的后续机制的更新以及后续工作直接受到了本基金的资助。培养硕士研究生2名