黏附分子肌营养不良蛋白聚糖介导的GABAA受体功能受损在抑郁症发病机制中的作用研究

Numerous clinical studies demonstrate that the decrease in expression and function of GABAA receptor are closely related to major depressive disorders. Previous studies show that dystroglycan (DG) specially localized in the inhibitory synapse and regulated the level of GABAA receptor. Our preliminary experiments found that the level of alpha-DG protein in the hippocampus was significantly decreased in the depression-susceptible mice, but not in other brain areas. Therefore, we hypothesized that the decreased activity of DG signaling pathway in hippocampus prevented the synaptic locolization and function of GABAA receptors, resulted in depressive behavior. In this study, the in vitro and in vivo chronic stress models will be employed. The effects of regulation of DG-mediated signaling pathway on the expression, distribution and function of GABAA receptors will be investigated. It is helpful to understand the role and underlying mechanism of the abnormalities of DG signaling pathway in major depressive disorders. Our study will provide new target and strategy for the treatment of major depressive disorders and other affective disorders.

临床资料表明，GABAA受体的表达和功能下调与抑郁症的发生发展密切相关。黏附分子肌营养不良蛋白聚糖（dystroglycan，DG）特异性表达于抑制性突触，稳态调节突触后膜GABAA受体水平。我们的预实验发现，抑郁敏感鼠海马脑区α-DG蛋白表达水平较对照组和抵抗组明显减少。因此，本课题提出，在抑郁症发病过程中可能存在海马脑区黏附分子DG信号通路减弱，减少GABAA受体在突触后膜的簇集和定位，使GABAA受体介导的抑制性突触传递受损，参与抑郁症的发生发展。本课题拟通过建立应激的体外模型及整体动物模型，调控DG信号通路不同节点，观察GABAA受体表达、分布及功能改变，探讨海马脑区黏附分子DG信号通路异常在抑郁症中的作用，为抑郁症防治提供新靶点和新策略，为阐明细胞黏附分子在抑郁症中的意义及机制提供实验依据，为其他情感障碍性疾病防治研究提供新思路。

随着工作和生活压力越来越大，抑郁症的发病率逐渐提高，抑郁症患者自杀的数量与日俱增，抑郁症已成为影响人类健康最严重的精神疾病之一，给社会和家庭带来沉重的负担。现有一线的抗抑郁药物只能缓解约1/3患者的症状，部分会出现药物治疗抵抗。α-DG经过糖基化修饰后形成GLY-α-DG，具有细胞黏附功能，为细胞外基质的高亲和力受体，但其在抑郁症中的作用尚未见报道。本实验运用CSDS建立小鼠抑郁症模型，结合行为学、western blot实验、免疫荧光、shRNA介导的基因干扰技术、脑区定位给药技术、腺相关病毒介导的基因过表达技术和全细胞膜片钳技术，研究腹侧海马脑区GLY-α-DG在抑郁症中的作用及机制。研究发现，CSDS诱导小鼠抑郁样行为，敏感鼠vHip脑区α-DG、糖基化α-DG（GLY-α-DG）表达均降低。Mdx敲除鼠GLY-α-DG表达水平降低，该基因鼠焦虑水平升高，表现出部分抑郁样行为，对应激易感性增加。腹侧海马脑区沉默GLY-α-DG，阈下社会挫败应激即可诱导小鼠的抑郁样行为。正常小鼠腹侧海马脑区连续给药三天后，低、中浓度agrin可减少TST中小鼠的不动时间。抑郁模型鼠连续给药中剂量agrin三天，可产生抗抑郁效果，部分抗抑郁作用可维持一周左右。腹侧海马脑区糖基化相关酶Large表达降低，CSDS敏感鼠中过表达Large可产生抗抑郁作用，并拮抗易感小鼠mIPSC频率和幅度的降低。综上所述，本研究发现在CSDS敏感鼠中，GLY-α-DG及其糖基化酶Large表达均降低，通过给予GLY-α-DG的细胞外基质配体agrin或过表达其糖基化修饰的酶Large均产生抗抑郁作用，该作用可能与其促进抑制性突触传递有关。本研究结果为进一步深入阐明GLY-α-DG在中枢神经系统中的作用提供实验依据，并为抑郁症的治疗提供新靶点和新策略。