新型抗抑郁靶点的发现之旅—Br J Pharmacol 发表南通大学江波副教授课题组最新成果

过氧化物酶体增殖物活化受体α（PPARα）是一种具有调控细胞发育与新陈代谢等功能的核受体蛋白，在海马区有高量表达，且能够与CREB的启动子（promoter）直接结合，进而促进CREB对下游诸多蛋白产物的促基因转录功能。

南通大学药学院江波副教授课题组发现海马神经元内PPARα通过直接结合CREB基因启动子，调控CREB功能而参与抑郁症的病理过程；激动海马PPARα发挥抗抑郁效应，而抑制它则增加个体对慢性应激的敏感性；另外，海马PPARα也直接参与氟西汀的抗抑郁作用。这一重要成果以“Hippocampal PPARα is a novel therapeutic target for depression and mediates the antidepressant actions of fluoxetine in mice”发表于Br J Pharmacol（2018 Jul;175(14):2968-2987； 药理学知名期刊，2018年IF = 6.810）。

研究思路与方法

课题组首先发现，慢性社会挫败应激（CSDS）抑郁模型在诱发C57BL/6I小鼠抑郁样行为的同时，显著减少中枢海马区PPARα的蛋白与mRNA水平表达，而对其它抑郁相关脑区（前额皮层、下丘脑、杏仁核、伏隔核以及腹侧被盖区）的PPARα无影响（图1）。组织免疫荧光更直观的显示，在CSDS的影响下，海马CA1、CA3及DG区PPARα均减少，由核内致密浓缩状变为空泡状分布。染色质免疫共沉淀（ChIP）实验进一步显示，CSDS大幅减少海马神经元核内PPARα与CREB promoter的结合水平。这初步表明海马PPARα与抑郁症存在关联。

图1 CSDS应激对中枢各脑区PPARα表达水平的影响

然后，课题组使用AAV-PPARα-EGFP来过表达小鼠的海马PPARα水平，并发现海马PPARα过表达显著逆转CSDS应激导致的快感缺乏、社交恐惧等抑郁样行为；同时，AAV-PPARα-EGFP的使用也大幅逆转CSDS引起的海马PPARα蛋白减少、PPARα-CREB promoter结合减少、BDNF表达以及Neurogenesis水平降低（图2）。

图2 过表达海马PPARα水平逆转改善CSDS抑郁模型 

进一步，分别使用CREB siRNA、K252a及Anti-BDNF antibody来阻断干扰海马CREB与BDNF的功能表达，并结合AAV-PPARα-EGFP进行研究（图3）。发现当海马中CREB与BDNF的功能缺失时，即便激动PPARα也无法逆转CSDS，发挥抗抑郁效应。这直接证实以海马PPARα为激动靶点可通过促进CREB-BDNF系统产生抗抑郁效应。

图3 过表达海马PPARα水平所产生的抗抑郁效应需要海马CREB

最后，课题组发现氟西汀也显著逆转CSDS导致的海马PPARα蛋白减少、PPARα-mRNA减少以及PPARα-CREB promoter结合水平降低（图4）。使用PPARα特异拮抗剂GW6471与MK886均明显阻断氟西汀在CSDS模型中的抗抑郁作用及其对海马PPARα功能与BDNF表达的逆转促进效应。同样，使用AAV-PPARα-shRNA-EGFP沉默海马PPARα（PPARα 干扰腺相关病毒由上海吉凯基因提供），以及使用PPARα-KO基因敲除鼠，更是完全阻断了氟西汀的抗抑郁效应（图5）。

图4 氟西汀显著逆转CSDS应激对海马PPARα功能水平的影响

图5  氟西汀的抗抑郁效应需要海马PPARα的参与

文中使用的PPARα 干扰AAV（8.34×1012 genome copies/ml）和对照AAV（1.19×1013 genome copies/ml）均由上海吉凯基因提供。

将PPARα 干扰AAV双侧注射到小鼠海马区，使用前先将病毒稀释至5×1012 genome copies/ml，每侧注射1µl，注射速率为0.2µl/min。注射2周后，通过切片和WB检测，下图为AAV-PPARα-shRNA-EGFP 注射海马后的荧光表现及WB结果。

研究结论

该研究进一步扩展了对抑郁症神经生物学的研究认识，并提示海马PPARα是潜在的抗抑郁靶点，PPARα激动剂有抗抑郁潜力，临床意义价值明显。

作者简介

南通大学药学院药理系江波副教授为通讯作者，宋璐、王浩与王英杰为本文共同第一作者。

江波，男，33岁，现工作于南通大学药学院，副教授，硕士生导师，世界神经科学学会会员，中国药理学会会员，江苏省药理学会会员，华中科技大学基础医学院药理系博士，美国University of Iowa博士后。长期致力于抑郁症神经生物学机制的相关研究，对寻找新型抗抑郁靶点及筛选新型抗抑郁药物有着浓厚的兴趣。截止2019年，已发表相关SCI研究论文30余篇，其中第一作者/通讯作者16篇，包括Biol Psychiatry、Br J Pharmacol、Int J Neuropsychopharmacol、J Psychopharmacol、Neuropharmacology、CNS Neurosci Ther以及Psychopharmacology等。另申请发明专利1项，并获市厅级学术成果奖励2项。

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