Elektroakupunktur verbessert die synaptische Plastizität vermittelt durch das Glu/GABA-Gleichgewicht im medialen präfrontalen Kortex bei Mäusen mit perimenopausalem Depressionsmodell

HUANG Chu-yao ,  

ZHANG Zhi-si ,  

CHEN Shu-min ,  

MAO Yue-ying ,  

ZHANG Ke-xing ,  

LIU Wen-hao ,  

HUANG Jian-peng ,  

LIU Jian-hua ,  

FU Wen-bin ,  

WANG Cong ,  

摘要

Ziel der Studie war es, die Wirkung der Elektroakupunktur auf depressionsähnliches Verhalten und Sexualhormonspiegel bei einem Mausmodell der perimenopausalen Depression zu beobachten und die regulierende Wirkung der Elektroakupunktur auf das Gleichgewicht von Glutamat (Glu)/γ-Aminobuttersäure (GABA) im medialen präfrontalen Kortex (mPFC) sowie deren Einfluss auf die synaptische Struktur und funktionelle Plastizität zu untersuchen. Methoden: Weibliche C57BL/6J-Mäuse wurden zufällig in Kontrollgruppe, Modellgruppe, Estradiol (E2)-Gruppe und Elektroakupunkturgruppe aufgeteilt, jeweils 14 Tiere. Das perimenopausale Depressionmodell wurde durch Kombination von Vinylcyclohexenoxid mit chronischem unvorhersehbarem Stress etabliert. Die Elektroakupunkturgruppe erhielt Nadelstimulation an den Punkten "Shenshu", "Sanyinjiao", "Baihui" und "Yintang" jeweils 30 Minuten. Die E2-Gruppe erhielt täglich einmal subkutane Injektionen von E2 (10 μg·kg-1·d-1) für 28 Tage. Verhaltensbewertungen wurden mittels Offenfeldtest (OFT), Zwangsschwimmtest (FST) und Test zur Vorliebe für gesüßtes Wasser durchgeführt. Die Serumhormone wurden mittels ELISA bestimmt; Golgi-Färbung zeigte die Anzahl und Länge der dendritischen Äste pyramidenförmiger Neuronen im mPFC sowie ihre morphologischen Veränderungen. Western Blot und Whole-Cell-Patch-Clamp-Elektrophysiologie an Hirnschnitten wurden verwendet, um die Expression des vesikulären Glutamattransporters Typ 1 (VGLUT1) und die Frequenz miniaturisierter exzitatorischer postsynaptischer Ströme (mEPSC) in pyramidenförmigen Neuronen zu bestimmen. Zur Bewertung der postsynaptischen Glu-Aktivität wurden PSD95, NMDAR2B-, NMDAR2A- und AMPAR-Proteinexpression sowie die Amplitude der mEPSC analysiert. Die präsynaptischen GABA-Level wurden durch Messung der Expression von Glutamatdecarboxylase (GAD-65/67), vesikulärem GABA-Transporter (VGAT) und der Frequenz der miniaturisierten inhibitorischen postsynaptischen Ströme (mIPSC) in pyramidenförmigen Neuronen bestimmt. Die postsynaptische GABA-Aktivität wurde über die Expression der γ-2-Untereinheit des GABA A-Rezeptors (GABAARγ2), des synaptischen Ankerproteins Gephyrin und die Amplitude der mIPSC bewertet. Ebenfalls wurde das Glu/GABA-Gleichgewicht untersucht. Ergebnisse: Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigten Mäuse der Modellgruppe verringerte Erkundungszeit und -strecke im zentralen Bereich des OFT (P<0,001), erhöhte Inaktivitätszeit im FST (P<0,05) und reduzierte Präferenz für gesüßtes Wasser (P<0,001). Im Vergleich zur Modellgruppe nahmen in den Gruppen E2 und Elektroakupunktur die Erkundungszeit und -strecke im zentralen Bereich des OFT zu (P<0,001, P<0,05), die Inaktivitätszeit im FST nahm ab (P<0,01, P<0,05) und die Präferenz für gesüßtes Wasser stieg (P<0,001). Im Vergleich zur Kontrollgruppe waren die Serumspiegel von E2 und Progesteron (PROG) in der Modellgruppe reduziert (P<0,01), während das follikelstimulierende Hormon (FSH) erhöht war (P<0,01); in der E2-Gruppe stiegen E2- und PROG-Spiegel und FSH sank (P<0,01), während die Unterschiede in der Elektroakupunkturgruppe statistisch nicht signifikant waren. Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigten Mäuse der Modellgruppe reduzierte Anzahl und Gesamtlänge der dendritischen Äste pyramidenförmiger Neuronen, den Radius konzentrischer Kreise und die Anzahl der Kreuzungen im mPFC (P<0,001, P<0,05); im Vergleich zur Modellgruppe nahmen diese Parameter in den Gruppen E2 und Elektroakupunktur zu (P<0,001, P<0,01, P<0,05). Im Vergleich zur Kontrollgruppe war die Expression von PSD95, NMDAR2A und GABAARγ2 in der Modellgruppe erhöht (P<0,05), während VGLUT1, NMDAR2B, GAD-65/67, Gephyrin und VGAT erniedrigt waren (P<0,05, P<0,01); im Vergleich zur Modellgruppe war die Expression von PSD95, GABAARγ2 und NMDAR2A in den Gruppen Elektroakupunktur und E2 reduziert (P<0,05, P<0,001), während die Expression von VGLUT1, GAD-65/67, Gephyrin und VGAT erhöht war (P<0,05, P<0,01), und die NMDAR2B-Expression in der Elektroakupunkturgruppe erhöht war (P<0,01). Im Vergleich zur Kontrollgruppe waren Amplitude der mEPSC und das Verhältnis der Frequenzen mEPSC/mIPSC in der Modellgruppe erhöht (P<0,01), während die Frequenz der mIPSC reduziert war (P<0,001); im Vergleich zur Modellgruppe waren Amplitude der mEPSC und das Verhältnis der Frequenzen mEPSC/mIPSC in den Gruppen Elektroakupunktur und E2 reduziert (P<0,01, P<0,05) und die Frequenz der mIPSC erhöht (P<0,001, P<0,01). Schlussfolgerung: Elektroakupunktur verbessert die Morphologie und Verbindung von pyramidenförmigen Neuronen im mPFC und vermittelt synaptische Struktur- und Funktionsplastizität durch Regulierung des Glu/GABA-Gleichgewichts, wodurch sie eine therapeutische Wirkung bei perimenopausaler Depression ausübt.

关键词

perimenopausale Depression; Elektroakupunktur; Glutamat/γ-Aminobuttersäure-Gleichgewicht; synaptische Plastizität

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