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第一部分抑郁症CUS模型大鼠海马各亚区内星形胶质细胞的研究目的星形胶质细胞作为中枢神经系统(central nervous system,CNS)中数量最丰富的胶质细胞,在神经精神性疾病的发生发展中占据了重要的地位。本实验通过研究慢性不可预知性应激(chronic unpredictable stress,CUS)模型大鼠海马各亚区内星形胶质细胞的改变,探讨星形胶质细胞在抑郁症中的作用。方法选用60只4-6周雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,适应性喂养2周后进行糖水偏好基线测试,之后将大鼠随机分为对照组(n=23)和模型组(n=37)。在实验期间,对照组大鼠正常条件饲养,给予模型组大鼠连续5周的CUS干预,建立抑郁模型,同时每周末进行体重测量及糖水偏好实验。干预结束后,利用糖水偏好实验筛选出成模大鼠30只,随机抽取15只作为抑郁模型组(CUS group,n=15),从对照组中随机抽取15只大鼠作为空白对照组(Control group,n=15)。随后每组随机抽取5只大鼠,采用体视学Cavalieri原理测定海马总体积及各亚区体积,利用免疫组织化学方法结合现代体视学方法对大鼠海马各亚区内胶质纤维酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP)阳性星形胶质细胞的数量进行精确的三维定量研究,利用免疫荧光方法结合激光共聚焦技术对大鼠海马各亚区内溴脱氧核苷尿嘧啶(Bromodeoxyuridine,Brd U)阳性细胞及Brd U+/GFAP+星形胶质细胞进行研究。结果1、体重测量结果显示:在适应性喂养阶段,空白对照组大鼠的体重与抑郁模型组无显著性差异。从CUS干预第2周开始,抑郁模型组大鼠的体重明显低于对照组(p<0.05)。2、糖水偏好实验结果显示:糖水基线测试阶段,两组大鼠的糖水偏好百分比无显著性差异。CUS干预后,抑郁模型组大鼠的糖水偏好百分比显著低于空白对照组(p<0.05)。3、海马体积的体视学测算结果显示:CUS干预后,抑郁模型组大鼠海马总体积、CA1和DG区体积均显著低于空白对照组(p<0.05,p<0.05,p<0.05),而CA2/3区体积与空白对照组无显著差异。4、星形胶质细胞的体视学计数结果显示:CUS干预后,抑郁模型组大鼠海马CA1、DG区内GFAP+星形胶质细胞数量显著低于空白对照组(p<0.05,p<0.05),而CA2/3区内GFAP+星形胶质细胞数量与空白对照组无显著差异。5、免疫荧光结果显示:CUS干预后,1)抑郁模型组大鼠海马CA1、CA2/3区内Brd U+新生细胞密度显著低于空白对照组(p<0.05,p<0.05),DG区内Brd U+新生细胞密度与空白对照组无明显差异。2)抑郁模型组大鼠海马CA1、DG区内GFAP+星形胶质细胞密度显著低于空白对照组(p<0.05,p<0.05),而CA2/3区内GFAP+星形胶质细胞密度与空白对照组无明显差异。3)抑郁模型组大鼠海马CA1、DG区内Brd U+/GFAP+新生星形胶质细胞密度显著低于空白对照组(p<0.05,p<0.05),而CA2/3区内Brd U+/GFAP+新生星形胶质细胞密度与空白对照组无明显差异。结论1、抑郁模型组大鼠表现出快感缺失的抑郁样症状,表明CUS建模成功。2、连续5周的CUS干预明显减少海马总体积以及CA1、DG区的体积,而对CA2/3区的体积无显著影响。3、抑郁模型组大鼠海马CA1、DG区内星形胶质细胞的总数量及其新生减少,提示了抑郁症海马CA1、DG区内星形胶质细胞的数量及其新生的改变可能是抑郁症重要的病理改变之一,本结果为探索抑郁症的发病机制提供了新的实验室依据。第二部分跑步锻炼对抑郁症CUS模型大鼠海马各亚区内星形胶质细胞作用的研究目的跑步锻炼作为一种行为学干预手段,其抗抑郁作用已得到证实。但是跑步锻炼具体的抗抑郁机制仍不明确。本实验通过研究跑步锻炼对慢性不可预知性应激(CUS)模型大鼠海马各亚区内星形胶质细胞的影响,探讨星形胶质细胞在跑步锻炼抗抑郁效果中的作用。方法4-6周雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为对照组(n=23)和模型组(n=37)。给予模型组大鼠连续5周的CUS干预,建立抑郁模型。从对照组中随机抽取15只大鼠作为空白对照组(Control group,n=15),利用糖水偏好实验筛选出成模大鼠共30只,随机分为抑郁模型组(CUS/standard group,n=15)及跑步锻炼组(CUS/running group,n=15),给予为期6周的跑步锻炼干预:20分钟/天,5天/周。在跑步干预期间,除跑步锻炼组给予跑步锻炼干预外,三组大鼠均正常条件饲养,每周末对大鼠进行体重测量及糖水偏好实验。随后每组随机抽取5只大鼠,采用体视学Cavalieri原理测定海马总体积及其各亚区体积,利用免疫组织化学方法结合现代体视学方法对大鼠海马各亚区内GFAP+星形胶质细胞的数量进行精确的三维定量研究,利用免疫荧光方法结合激光共聚焦技术对大鼠海马各亚区内Brd U+细胞及Brd U+/GFAP+星形胶质细胞进行研究。结果1、体重测量结果显示:在跑步干预期间,抑郁模型组及跑步锻炼组大鼠的体重均明显低于空白对照组(p<0.05,p<0.05),而跑步锻炼组大鼠的体重与抑郁模型组没有显著差异。2、糖水偏好实验结果显示:跑步干预后,抑郁模型组大鼠的糖水偏好百分比仍低于空白对照组(p<0.05),而跑步锻炼组大鼠的糖水偏好百分比较抑郁模型组大鼠显著性增高(p<0.05)。3、海马体积的体视学测算结果显示:跑步干预后,抑郁模型组大鼠海马总体积、CA1和DG区体积均显著低于空白对照组(p<0.05,p<0.05,p<0.05),而跑步锻炼组大鼠海马总体积及各亚区体积均显著高于抑郁模型组(p<0.05,p<0.05,p<0.05,p<0.05)。4、星形胶质细胞的体视学计数结果显示:跑步干预后,抑郁模型组大鼠海马CA1、DG区内GFAP+星形胶质细胞数量显著低于空白对照组(p<0.05,p<0.05),而跑步锻炼组大鼠海马各亚区内GFAP+星形胶质细胞数量均显著高于抑郁模型组(p<0.05,p<0.05,p<0.05)。5、免疫荧光结果显示:跑步干预后,1)抑郁模型组大鼠海马CA1、CA2/3区内Brd U+新生细胞密度显著低于空白对照组(p<0.05,p<0.05),而跑步锻炼组大鼠海马各亚区内Brd U+新生细胞密度均显著高于抑郁模型组(p<0.05,p<0.05,p<0.05)。2)抑郁模型组大鼠海马CA1、DG区内GFAP+星形胶质细胞密度显著低于空白对照组(p<0.05,p<0.05),而跑步锻炼组大鼠海马各亚区内GFAP+星形胶质细胞密度均显著高于抑郁模型组(p<0.05,p<0.05,p<0.05)。3)抑郁模型组大鼠海马CA1、DG区内Brd U+/GFAP+新生星形胶质细胞密度显著低于空白对照组(p<0.05,p<0.05),而跑步锻炼组大鼠海马各亚区内Brd U+/GFAP+新生星形胶质细胞密度均显著高于抑郁模型组(p<0.05,p<0.05,p<0.05)。结论1、为期6周的跑步锻炼能够显著改善大鼠的抑郁样症状。2、为期6周的跑步锻炼显著增加抑郁模型大鼠海马总体积及各亚区体积。3、为期6周的跑步锻炼能够显著增加抑郁模型大鼠海马各亚区内星形胶质细胞的总数量及其新生,提示星形胶质细胞及其新生参与了跑步锻炼的抗抑郁作用,为探索跑步锻炼的抗抑郁机制提供了更多的实验室证据。