La dépression post-AVC est une complication fréquente de l'accident vasculaire cérébral (AVC). Environ un tiers des survivants d'un AVC souffrent de dépression post-AVC, ce qui peut entraîner une récupération plus lente et un handicap plus important [1]. Actuellement, les antidépresseurs tricycliques (ATC) et les inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine (ISRS) constituent la base du traitement de la DSP[2-3] , mais la pathogenèse de la DSP n'est pas entièrement comprise.
Les patients souffrant de DSP et de trouble dépressif majeur (TDM) partagent certaines similitudes, avec des symptômes tels que l'humeur dépressive, l'humeur instable et la perte d'intérêt, et la réduction de la 5-hydroxytryptamine, de la dopamine et de la norépinéphrine sont les principaux changements pathologiques chez les patients souffrant de DSP et de TDM[5] , mais le manque de 5-hydroxytryptamine, de dopamine et de norépinéphrine n'est pas un changement pathologique majeur dans la DSP[7] , et le manque de 5-hydroxytryptamine, de dopamine et de norépinéphrine est un changement pathologique majeur dans la DSP[8] . - Le manque de 5-hydroxytryptamine, de dopamine et de noradrénaline est un changement pathologique majeur dans la DSP[8] . L'exploration des mécanismes pathogènes communs à la PSD et à la MDD peut aider à étudier les changements communs dans le développement de la dépression dans différents scénarios, et fournir une compréhension plus profonde de la pathogenèse de la dépression, ainsi qu'une base pour trouver des cibles thérapeutiques potentielles.
Le cortex préfrontal médian (CPM) est l'une des régions cérébrales centrales de la recherche sur la dépression, et des études antérieures ont suggéré que le récepteur de l'acide α-amino-3-hydroxy-5-méthyl-4-isohmzopropionique (AMPAR), le récepteur du N-méthyl-D-aspartate (NMDAR) et le cortex préfrontal et cingulaire (NMDAR) ont la même fonction que le cortex préfrontal médian (CPM), et que le cortex préfrontal et cingulaire (NMDAR) ont la même fonction que le cortex préfrontal médian. Les récepteurs AMPAR, les récepteurs N-méthyl-D-aspartate (NMDAR) et les circuits limbiques frontaux, y compris le lobe préfrontal et le cortex cingulaire, sont potentiellement associés au CPM et à la dépression[8-10] . Dans la présente étude, nous avons établi un modèle de souris PSD[11] et un modèle de souris CSDS (chronic social defeat depression)[12] pour simuler la PSD et la MDD, et analysé les changements des neurotransmetteurs, des acides aminés et d'autres métabolites dans la zone cérébrale du mPFC des souris de chaque groupe par un métabolisme ciblé sur les neurotransmetteurs, et exploré la reconstitution exogène des métabolites clés, tels que le glutathion (NMDAR), le glutathion (NMDAR) et le cortex cingulaire, dans la zone cérébrale du mPFC de chaque groupe[13] . Nous avons également cherché à savoir si le métabolite clé exogène glutathion (GSH) pouvait améliorer les comportements dépressifs des souris, ce qui permettrait de mieux comprendre la pathogenèse de la dépression et de mettre au point des méthodes thérapeutiques.
1 Matériel et méthodes
1 . 1 Animaux expérimentaux
Les animaux expérimentaux utilisés dans cette étude étaient des souris mâles C57BL/6J âgées de 8 à 10 semaines, d'une masse corporelle de 22 à 25 g, et des souris mâles CD-1 âgées de 3 à 6 mois, d'une masse corporelle de 45 à 55 g, achetées auprès de la société Chongqing Lepit Technology Company. Toutes les souris ont été hébergées dans l'animalerie de qualité SPF du deuxième hôpital affilié de l'université médicale militaire de l'armée à température ambiante (22±2°C), avec un régime alimentaire suffisant et 12 h/12 h de lumière/obscurité. Les souris expérimentales ont été numérotées une par une, puis divisées au hasard en trois groupes, à savoir le groupe de contrôle sans traitement (SHAM), le groupe PSD et le groupe CSDS, avec 20 souris mâles C57BL/6J dans chaque groupe (8~10 semaines). Toutes les expériences sur les animaux ont été menées conformément à la loi sur l'expérimentation animale et aux directives d'examen éthique pour le bien-être des animaux médicaux de l'université médicale de l'armée.
1 . 2 Réactifs et instruments
Les réactifs et instruments utilisés dans cette étude étaient les suivants : endothéline-1 (ET-1, Abcam, UK), GSH (Beijing Soleberg), kit GSH/GSSG (China Biyuntian Biotechnology Co. Ltd.), kit malondialdéhyde (MDA) (China Biyuntian Biotechnology Co. Ltd.), anticorps de lapin anti-glutathion peroxydase 4 (GPX4) (Abcam, UK), anticorps de souris anti-GFAP (Abcam, UK), anticorps de souris anti-GFAP (Abcam, UK), et anticorps de souris anti-GFAP (Abcam, UK). Anticorps anti-glutathion peroxydase 4 (GPX4) (Abcam, UK), anticorps anti-GFAP de souris (Abcam, UK), anticorps anti-CD31 de chèvre (Abcam, UK), anticorps anti-MAP2 de souris (Abcam, UK), anticorps secondaire anti-lapin de chèvre (Invitrogen, USA), anticorps anti-MAP2 d'âne (Invitrogen, USA), anticorps secondaire de lapin (Invitrogen, USA). Les anticorps secondaires de lapin (Invitrogen, USA), anticorps d'âne anti-chèvre (Invitrogen, USA), anticorps d'âne anti-lapin (Invitrogen, USA), anticorps d'âne anti-souris (Invitrogen, USA) ; ACQUITRON, ACQUITRON, ACQUITRON, ACQUITRON, ACQUITRON, ACQUITRON, ACQUITRON. ACQUITY Premier Ultra High Performance Liquid Chromatograph (Waters, USA), Frozen Microtome (Leica, Allemagne), Confocal Microscope (Olympus, Japon).
1 . 3 Établissement du modèle animal et mode d'administration
1 . 3 . 1 Établissement du modèle de souris PSD
Le côté gauche du mPFC a été injecté avec de l'ET-1. Après avoir anesthésié les souris avec de l'isoflurane, les souris ont été clippées et fixées dans un appareil stéréotaxique, et la voûte crânienne a été complètement exposée après que le cuir chevelu a été ouvert avec des ciseaux ophtalmiques, et le plan crânien a été ajusté en fonction du point de Bregma et du point Lambda. La perceuse crânienne a été utilisée pour retirer le crâne et exposer les méninges, et une électrode de verre a été utilisée pour aspirer la solution ET-1 (2 μg/μL) afin de localiser la zone cérébrale mPFC au site 1 de la fontanelle antérieure : 2,0 mm en avant de la fontanelle, 0,5 mm à gauche de la suture médiane, et une profondeur de 2,4 mm sous le crâne ; site 2 de la fontanelle antérieure : 1,5 mm en avant de la fontanelle, 0,5 mm à gauche de la suture médiane, et une profondeur de 2,4 mm sous le crâne. 5 mm, 中缝左 0 . 5 mm, profondeur sous-crânienne 2,6 mm ; toutes les injections ont été faites du côté gauche. 1 μL de solution d'ET-1 a été injecté dans le côté gauche du mPFC à un débit de 100 nL/min. Après l'injection, l'aiguille a été arrêtée pendant 10 min, puis retirée lentement, et de la pommade ophtalmique à l'érythromycine a été appliquée après la fin de la suture pour prévenir l'infection.
1 . 3 . 2 Établissement du modèle de souris CSDS
Les souris CD-1 à tendance agressive ont d'abord été sélectionnées, c'est-à-dire que des souris C57BL/6J non moulées ont été placées dans la cage des souris CD-1 pendant 3 jours avant l'expérience formelle. Les souris CD-1 ont été sélectionnées si elles remplissaient les conditions suivantes : la première attaque contre une souris C57BL/6J a eu lieu dans les 60 s, elles ont attaqué plus de 5 fois et chaque attaque a duré plus de 5 s. Dans l'expérience formelle, les souris attaquantes CD-1 et les souris C57BL/6J moulées ont été gardées dans la même cage pendant 10 d, et les deux souris ont été séparées par une cloison transparente tous les jours. Dans l'expérience formelle, des souris attaquantes CD-1 et des souris C57BL/6J modèles ont été maintenues dans la même cage pendant 10 jours. Les deux souris ont été séparées par une cloison transparente, et les souris C57BL/6J ont été placées du côté des souris CD-1 pendant 5 minutes chaque jour, puis remises de l'autre côté de la cloison pour maintenir la stimulation sensorielle, et les souris C57BL/6J ont été soumises à des tests comportementaux après 10 jours. Les souris C57BL/6J ont été soumises à des tests comportementaux 10 jours plus tard.
1 . 3 . 3 Mode d'administration
Le GSH a été dissous dans une solution saline à 25 mg/mL et injecté par voie intrapéritonéale à une dose de 100 mg/(kg - d) pendant 1 semaine dans le groupe expérimental de souris PSD et CSDS, tandis que le groupe témoin a reçu par voie intrapéritonéale la même dose de solution saline (Véhicule) tous les jours chez les souris PSD et CSDS. 1 . 4 Tests comportementaux
1 . 4 . 1 Expériences sur le terrain en l'absence des participants
Dans un environnement calme, les souris sont placées au centre du fond de la boîte à absences (la boîte a une hauteur de 30 cm, le côté inférieur a une longueur de 50 cm, une largeur de 50 cm, et le fond est divisé en 64 carrés en moyenne), et en même temps, la caméra vidéo est utilisée et le temps est chronométré, et la durée d'observation est de 5 min. Les indices d'observation étaient : la distance totale, la vitesse moyenne, le temps pour entrer dans la zone centrale, le temps pour entrer dans la zone périphérique, la latence, le temps de repos, le temps total, etc. Les données ont finalement été analysées par le logiciel Super Animal Behaviour.
1 . 4 . 2 Expérience de la croix surélevée
Les souris ont été placées dans le compartiment central du labyrinthe en croix surélevé dans un environnement calme, et leurs activités ont été enregistrées pendant 5 minutes. Les indices d'observation sont : la distance totale parcourue, le nombre d'entrées dans le bras ouvert, le temps d'arrêt du bras ouvert, le nombre d'entrées dans le bras fermé, le temps d'arrêt du bras fermé, le temps total, etc. Enfin, les données ont été analysées par le logiciel Super Animal Behaviour Software.
1 . 4. 3 Expériences d'accrochage de la queue
Les souris ont été suspendues la tête en bas dans une boîte de 20 cm × 25 cm × 25 cm, leur tête se trouvant à environ 5 cm du fond de la boîte. La durée de suspension était de 6 minutes, les 2 premières minutes constituant la période d'acclimatation, suivies de 4 minutes de temps d'immobilisation. Les expériences ont été menées à heure fixe tous les jours. Les données ont été collectées pour comparer les différences entre les différents groupes.
1 . 4 . 4 Expérience sur la préférence pour l'eau sucrée
Le test de préférence pour le sucre et l'eau est un indicateur utile de la perte de plaisir chez les souris déprimées. Les souris ont été logées individuellement et deux bouteilles d'eau à 1 % de saccharose ont été placées dans la cage pendant 24 heures au cours de la période d'acclimatation, puis l'une des bouteilles a été remplacée par de l'eau pure pendant 24 heures. Après l'acclimatation, les souris ont été privées d'eau et de nourriture pendant 24 heures, puis elles ont été placées dans des cages avec une bouteille de 100 ml d'eau à 100 % de saccharose et une bouteille de 100 ml d'eau pure pendant 24 heures. La consommation d'eau sucrée a été enregistrée à la fin de la période de 24 heures. La consommation d'eau sucrée a été enregistrée 24 heures plus tard. La formule de calcul de la consommation d'eau sucrée était la suivante : (consommation d'eau sucrée/consommation totale de liquide) × 100 %.
1 . 5 Prélèvement d'échantillons et séquençage du métabolome ciblé sur les neurotransmetteurs
Trois groupes de souris ont été anesthésiés à l'isoflurane, puis perfusés avec 50 ml de PBS via le cœur, et le côté gauche de la zone cérébrale du mPFC a été prélevé dans le tissu cérébral. Neuf souris ont été prélevées dans chaque groupe, et comme la masse du mPFC d'une seule souris était trop faible pour répondre aux exigences de détection, le mPFC de trois souris a été mélangé pour un dosage ciblé du métabolome. Les métabolites ont été détectés à l'aide d'un chromatographe liquide à ultra-haute performance (UPLC) ACQUITY Premier (Waters) équipé d'un ACQUITY UPLC HSS T3 (100 mm×2,1 mm, 1,5 mm, 1,5 mm, 1,5 mm, 1,5 mm, 1,5 mm, 1,5 mm). 1 mm, 1,8 μm). Les composés cibles ont été séparés sur une colonne de chromatographie liquide Waters ACQUITY UPLC HSS T3 (100 mm×2,1 mm, 1,8 μm). La phase de chromatographie liquide A était une solution d'acide formique à 0,1 % et d'acétate d'ammonium à 1 mmol/L, et la phase B était de l'acétonitrile. La température de la colonne était réglée à 40 ℃, la plaque d'échantillonnage était réglée à 10 ℃ et le volume d'injection était de 2 μL. L'analyse par spectrométrie de masse a été réalisée en mode de surveillance des réactions multiples (MRM). Les analyses qualitatives et quantitatives des composés cibles ont été effectuées par le logiciel SCIEX Analyst Work Station (version 1.6.3) et DATA DRIVER. 6.3) et DATA DRIVEN FLOW (version 1.0.1). 0.1).
1 . 6 Sélection des métabolites différentiels potentiels et analyse de l'enrichissement des voies métaboliques
Les résultats des métabolites ont été soumis à une analyse des composantes principales (ACP) et à une analyse de corrélation pour comparer les différences entre les groupes, et une analyse quantitative a été effectuée pour sélectionner les métabolites différentiels, P<0,05 étant considéré comme suffisant pour les métabolites différentiels. L'enrichissement des voies métaboliques des métabolites a été réalisé à l'aide de la base de données KEGG (Kyoto encyclopedia of genes and genomes).
1 . 7 Tests GSH/GSSG, MDA
Conformément au manuel d'instructions du Biyuntian GSH/GSSG and MDA Detection Kit, des échantillons de mPFC ont été extraits des tissus cérébraux des souris des groupes PSD, CSDS et SHAM, et des homogénats ont été préparés pour la détermination des concentrations de GSH/GSSG et de MDA par la méthode colorimétrique.
1 . 8 GPX4 Coloration par immunofluorescence et analyse semi-quantitative de l'indice de masse corporelle.
Du tissu cérébral frais a été extrait et des coupes congelées de 30 μm d'épaisseur ont été préparées, lavées avec du PBS et incubées avec 5% de sérum de chèvre et 0,3% de Triton×100 pendant 1 h à température ambiante. L'anticorps primaire (lapin anti-GPX4, Abcam, 1:200) a été incubé à 4 ℃ pendant la nuit, et les sections ont été lavées avec du PBS le deuxième jour. L'anticorps secondaire (chèvre anti-lapin, Invitrogen, 1:1 000) a été incubé pendant 1 h à température ambiante et à l'abri de la lumière, et les noyaux ont été colorés avec du DAPI pendant 10 min, puis les sections ont été lavées à nouveau avec du PBS et scellées, puis des images de fluorescence ont été obtenues par observation au microscope confocal. Trois à cinq régions choisies au hasard dans le cerveau mPFC de chaque souris ont été observées, et les cellules positives au GPX4 et au DAPI ont été comptées en utilisant Cell Counter dans le plug-in logiciel Image J. Le nombre de DAPI a été considéré comme le nombre total de cellules dans la région, et le nombre de GPX4/DAPI comme la proportion de cellules positives au GPX4 dans la région, et la valeur moyenne a été utilisée comme la valeur moyenne des cellules positives au GPX4 dans la région pour la zone du cerveau mPFC. La valeur moyenne a été considérée comme la proportion de cellules GPX4 positives dans la région du cerveau mPFC de chaque souris.
1 . 9 Analyses statistiques
Les analyses statistiques ont été réalisées à l'aide de GraphPad Prism 8, les données de comptage ont été exprimées en x- ±s, les données ont été testées pour la distribution normale et le chi-carré, l'ANOVA à sens unique a été utilisée pour évaluer les différences entre les groupes, et des tests non paramétriques ont été utilisés dans le cas du chi-carré, avec P<0,05 comme différence statistiquement significative. P<0,05 a été considéré comme statistiquement significatif.
2 Résultats
2.1 Les injections d'ET-1 dans le cortex préfrontal médian ont le même effet que le CSDS pour induire un comportement dépressif chez les souris.
Après le modelage (figure 1A, B), les souris ont été soumises à des tests comportementaux, tels que le test du champ ouvert et le test de la croix surélevée pour évaluer le niveau d'anxiété des souris, le test de préférence sucre-eau pour détecter le manque de plaisir, et le test de la queue pendante pour détecter le comportement désespéré des souris. Les résultats ont montré que, par rapport au groupe SHAM, les souris PSD et CSDS présentaient une diminution significative du temps passé dans la zone centrale du champ ouvert et du temps passé dans le bras ouvert de la croix surélevée (P<0,001, figure 1C et D), ainsi qu'une diminution significative de la proportion de préférence pour le sucre et l'eau (P<0,001, figure 1E), ainsi qu'une diminution significative de la proportion de préférence pour le sucre et l'eau (P<0,001, figure 1E). 001 , figure 1E), et le temps d'immobilité en suspension dans la queue a augmenté de manière significative (P<0 . 001, figure 1F). Ces résultats indiquent que l'infarctus local du cortex préfrontal médian et du CSDS induit des comportements de type anxieux et dépressif chez les souris.
2.2 Diminution de l'expression des neurotransmetteurs, des acides aminés et d'autres métabolites dans le cerveau mPFC des souris PSD et CSDS.
Afin d'identifier les changements de métabolites dans les tissus cérébraux des souris PSD et CSDS, le mPFC a été prélevé sur les trois groupes de souris et soumis à un séquençage métabolomique ciblé sur les neurotransmetteurs. Les résultats de l'ACP ont montré que les groupes PSD et CSDS présentaient des différences significatives dans les niveaux globaux de métabolites par rapport au groupe SHAM (figure 2A). Les résultats de la carte thermique ont montré que l'expression de plusieurs métabolites, dont la norépinéphrine (NE), le GSH et la spermidine (Spd), diminuait dans les deux modèles de souris déprimées (figure 2B). Les analyses de corrélation ont montré que la corrélation entre les métabolites tels que l'épinéphrine (E), l'acide γ-aminobutyrique (GABA), le GSH et l'acide 3,4-dihydroxyphénylacétique (DOPAC) s'est progressivement affaiblie comme le montre la figure (figure 2C). 2C). Les résultats ci-dessus ont montré que les niveaux de neurotransmetteurs, d'acides aminés et d'autres métabolites chez les souris PSD et CSDS étaient significativement différents de ceux des souris témoins, et présentaient principalement une tendance à la baisse.
2. 3 Le glutathion, la L-asparagine et la L-lysine ont tous été significativement réduits dans la mPFC des souris PSD et CSDS.
Afin d'explorer les variations des métabolites individuels, les résultats du séquençage du métabolome ont été analysés par radargramme et par analyse des différences entre les groupes. Les résultats du radargramme ont montré que le GSH, la L-asparagine (Asn), la NE, la L-lysine (Lys), la L-sérine (Ser), le Spd, la spermine (Spm) et la L-valine (Val) étaient les huit métabolites présentant les changements les plus significatifs (P < 0,05, figure 3A).
Les résultats de l'analyse intergroupe ont montré que les trois métabolites GSH, Asn et Lys étaient significativement diminués dans les groupes PSD et CSDS (P<0,05, Figure 3B) ; les six métabolites ornithine (Orn), Ser, Spd, Spm, thréonine (Thr) et NE étaient spécifiquement diminués dans le PSD, et les quatre métabolites L-alanine (Ala), glycine (Gly), Val, et L-glutamine (Gln) étaient diminués dans le PSD, et les quatre métabolites L-glutamine (Gly), Val, et L-glutamine (Gln) étaient diminués dans le PSD et les groupes CSDS. Les métabolites L-alanine (Ala), glycine (Gly), Val et L-glutamine (Gln) étaient moins spécifiques dans le CSDS (P < 0,05, Figure 3C). 05, figure 3C). Les résultats ont montré que la similitude des métabolites modifiés dans la mPFC des souris PSD et CSDS était que l'expression de GSH, Asn et Lys était significativement réduite, ce qui pourrait être une cible potentielle pour le traitement de la dépression.
2.4 La réduction du GSH est un métabolite clé dans le cerveau mPFC des souris PSD et CSDS.
Afin d'explorer les changements des voies métaboliques dans les deux modèles de dépression, des analyses d'enrichissement des voies des métabolites différentiels ont été effectuées : le groupe PSD était principalement enrichi en glutathion et en métabolisme des acides β-aminés (figure 4A), tandis que le groupe CSDS était principalement enrichi en métabolisme du glutathion, de l'alanine, de l'aspartate et du glutamate (figure 4B), et les métabolites différentiels examinés par les deux modèles ont montré un enrichissement élevé du métabolisme du glutathion. Les deux modèles ont montré un fort enrichissement de la voie métabolique du glutathion. Le GSH réduit et oxydé dans les régions cérébrales mPFC des souris de chaque groupe a été mesuré à l'aide du kit GSH/GSSG, et les résultats ont montré que le PSD et le CSDS présentaient tous deux une réduction significative du GSH réduit (P<0,05, figure 4C ~ E). Les résultats ont montré que les souris PSD et CSDS présentaient une réduction significative du GSH réduit (P<0,05, Figure 4C ~ E), ce qui suggère que l'absence de GSH réduit est un facteur causal potentiel de la dépression.
2.5 Mort cellulaire du fer induite par la réduction du GSH dans le cerveau mPFC des souris PSD et CSDS
Une fonction importante du GSH dans les cellules est d'éliminer les peroxydes et d'inhiber la mort ferreuse. Les indices de mort ferreuse de la mPFC ont été détectés par le kit MDA et la coloration par immunofluorescence du GPX4. Les résultats ont montré que la proportion de cellules GPX4-positives chez les souris PSD et CSDS était réduite d'environ 20 % par rapport au groupe témoin (P<0,01, Figure 5A, B). Les résultats ont montré que la proportion de cellules GPX4-positives chez les souris PSD et CSDS a diminué d'environ 20 points de pourcentage par rapport au groupe témoin (P<0,01, figure 5A, B), et que la teneur en MDA a augmenté d'environ 1 fois par rapport au groupe témoin (P<0,01, figure 5C). 01, figure 5C), ce qui suggère que la mort cellulaire du fer s'est produite dans la région cérébrale mPFC des souris PSD et CSDS.
Afin de déterminer quels types de cellules dans le mPFC des souris PSD et CSDS ont été soumises à la mort ferreuse, la GPX4 a été colorée avec la GFAP (marqueur astrocytaire), le CD31 (marqueur de cellules endothéliales) et le MAP2 (marqueur de neurones) par double coloration en immunofluorescence, respectivement. Les résultats ont montré que les proportions d'astrocytes GPX4-positifs, de cellules endothéliales GPX4-positives et de cellules neuronales GPX4-positives dans la zone cérébrale mPFC des souris des groupes PSD et CSDS étaient significativement réduites par rapport à celles du groupe SHAM (P < 0,05, figure 6), ce qui indique que la proportion de la zone cérébrale mPFC dans le cerveau mPFC était significativement plus faible que celle du groupe SHAM. Les astrocytes avaient un taux d'hémoglobine inférieur à celui du groupe SHAM (P < 0,05, figure 6), ce qui indique que la capacité des cellules correspondantes à inhiber la mort ferreuse après la modélisation a été réduite. Parmi elles, les astrocytes avaient le taux le plus élevé de GPX4-positif de 50 à 60 % avant le modelage, et la proportion d'astrocytes GPX4-positifs a diminué le plus chez les souris PSD et CSDS, ce qui suggère que les astrocytes peuvent être le principal type de cellule responsable de la mort ferreuse dans le mPFC des souris PSD et CSDS.
2.6 La supplémentation en GSH exogène améliore le comportement dépressif chez les souris PSD et CSDS
Afin de déterminer si le GSH peut être utilisé comme cible thérapeutique pour la dépression, la présente étude a été menée sur des souris PSD et CSDS pendant 7 jours. Les résultats ont montré que la supplémentation en GSH augmentait significativement le temps d'ouverture du bras dans l'expérience surélevée et le temps de la zone centrale dans l'expérience en champ libre des souris PSD et CSDS par rapport à l'injection d'une dose équivalente de solution saline physiologique (P<0,05, Figure 7A ~ D), et diminuait le temps de l'expérience d'immobilisation par la queue. 05, figure 7A~D) et réduit le temps d'immobilisation dans l'expérience de suspension de la queue (P<0,05, figure 7E, F). 05, figure 7E et F). Cela indique que la supplémentation en GSH peut améliorer efficacement les comportements dépressifs des souris PSD et CSDS.
3 Discussion
Il existe plusieurs hypothèses sur la pathogenèse de la dépression, notamment l'hypothèse des monoamines, l'hypothèse de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien, l'hypothèse inflammatoire, l'hypothèse de la neuroplasticité, l'hypothèse des changements structurels et fonctionnels dans le cerveau, et les hypothèses génétiques et environnementales, etc. [6 , 13], et il a été constaté que les circuits neurologiques impliqués dans les lobes préfrontaux, l'hippocampe, l'amygdale et le noyau ambigu jouent un rôle important dans l'apparition de la dépression [14]. Le mPFC est l'un des noyaux clés qui traite les informations provenant de régions corticales et sous-corticales éloignées et les projette vers la quasi-totalité du cortex sensoriel, du cortex moteur et des régions sous-corticales. Le mPFC est également l'un des principaux noyaux qui traite les informations provenant de régions corticales et sous-corticales éloignées et les projette vers la quasi-totalité des régions sensorielles, motrices et sous-corticales, où elles jouent un rôle important dans le contrôle du comportement et la régulation de la cognition et des émotions[15] . Dans la présente étude, nous avons utilisé le modèle murin d'infarctus local causé par l'injection d'ET-1 dans le mPFC pour simuler la PSD, qui présente les caractéristiques d'une fabrication facile et d'un taux de réussite élevé, et la souris CSDS pour simuler la MDD.
L'utilisation de ces deux modèles pour étudier les changements communs entre la PSD et la MDD nous permettra d'explorer plus en profondeur les cibles thérapeutiques de la dépression.
Les métabolites cérébraux peuvent refléter l'état physiologique du cerveau, et les métabolites tels que les neurotransmetteurs, les lipides et les facteurs inflammatoires ont tous une influence importante sur le développement de la dépression[16-17] . Les études existantes ne permettent pas de comprendre de manière unifiée les changements spécifiques des différents métabolites dans la dépression, et les niveaux d'expression des métabolites peuvent varier d'une étude à l'autre en raison de l'influence des différents états pathologiques et échantillons[18] . Dans la présente étude, nous avons obtenu l'expression de 38 neurotransmetteurs et acides aminés par séquençage métabolique ciblé sur les neurotransmetteurs dans le mPFC de régions cérébrales clés dans deux modèles de dépression et chez des souris témoins, et nous avons constaté que l'expression de 13 métabolites était significativement réduite dans les groupes PSD et CSDS, et que les métabolites présentant des différences significatives comprenaient la NE, un neurotransmetteur classique utilisé dans la dépression, ainsi que le GSH et le Gly, qui jouent un rôle dans les activités cellulaires. Les métabolites présentant des différences significatives comprenaient la NE, un neurotransmetteur classique utilisé dans la recherche sur la dépression, ainsi que des acides aminés tels que le GSH et le Gly, qui jouent un rôle important dans les activités cellulaires. L'analyse de l'enrichissement des voies a révélé que les différents métabolites dans les groupes PSD et CSDS étaient significativement enrichis dans la voie métabolique du glutathion, et des tests supplémentaires ont montré que les souris PSD et CSDS avaient un phénotype de glutathion prototype réduit, ce qui suggère qu'un métabolisme anormal du GSH joue un rôle important dans la pathogenèse de la dépression, et que l'étude de cette altération commune de la réduction du glutathion peut aider à analyser les causes pathogéniques sous-jacentes de la dépression. L'étude de cette altération commune de la réduction du glutathion peut aider à analyser les causes sous-jacentes de la dépression.
Le GSH est largement répandu dans l'organisme et joue un rôle important en tant qu'antioxydant, en piégeant les radicaux libres de l'oxygène [19] et en maintenant le système immunitaire [20]. La mort ferreuse des cellules est déclenchée par l'épuisement du GSH, la diminution de l'activité de la glutathion peroxydase 4 (GPX4), l'incapacité des oxydes lipidiques à être piégés par la réaction catalysée par la GPX4 et l'accumulation d'espèces réactives de l'oxygène[21] . Dans la présente étude, nous avons constaté que le GSH était significativement réduit dans la région cérébrale mPFC des souris PSD et CSDS, ce qui suggère que l'apparition de la dépression pourrait être liée au stress oxydatif et à la mort ferreuse des cellules dans la région cérébrale mPFC. Des études antérieures ont montré que les antidépresseurs pouvaient améliorer les comportements dépressifs chez les souris en inhibant la mort ferreuse, et DANG et al[22] ont constaté que l'édaravone pouvait atténuer les comportements dépressifs chez les souris CSDS via l'axe Sirt1/Nrf2/HO-1/Gpx4, et YANG et al[23] ont constaté que le dihuangyinzi pouvait inhiber la voie P53/SLC7A11/GPX4 chez les souris PSD. YANG et al[23] ont constaté que le dihuang yinzi pouvait inhiber la mort ferreuse des cellules frontales par le biais de la voie P53/SLC7A11/GPX4 chez les rats souffrant de troubles de la personnalité.
Dans la présente étude, nous avons examiné les marqueurs de mort ferreuse MDA et GPX4, et les résultats ont montré qu'il y avait des morts ferreuses évidentes dans la région cérébrale mPFC des souris PSD et CSDS par rapport au groupe témoin, suggérant qu'il y avait une augmentation des morts ferreuses induites par la réduction du GSH dans les régions cérébrales clés des souris dans les deux modèles de dépression, et nous avons également constaté que les astrocytes pourraient être le principal type de cellules impliquées dans l'apparition des morts ferreuses, ce qui pourrait être lié au fait que les astrocytes sont responsables de la fonction du métabolisme des substances cérébrales. Cela peut être lié à la fonction des astrocytes dans le métabolisme cérébral, et la mort ferreuse induite par la réduction du GSH chez les souris PSD et CSDS a un effet important sur les astrocytes. Cependant, nous ne pouvons pas exclure la possibilité que d'autres cellules, telles que la microglie, les péricytes et les oligodendrocytes, puissent être affectées par la mort ferreuse, ce qui doit être vérifié par des expériences ultérieures. Les résultats de la présente étude suggèrent qu'une supplémentation exogène en GSH peut améliorer le comportement dépressif des souris PSD et CSDS, ce qui fournit une base théorique pour le ciblage du GSH dans le traitement de la dépression.
En résumé, la présente étude a utilisé la métabolomique pour analyser les changements de métabolites dans la région cérébrale mPFC des souris PSD et CSDS, et a découvert que l'anomalie du métabolisme du GSH joue un rôle clé dans le développement de la dépression, ce qui fournit une base théorique pour la recherche de cibles thérapeutiques pour la dépression. Les résultats de cette étude montrent que la mort cellulaire par le fer déclenchée par la réduction du GSH joue un rôle important dans le développement de la dépression, mais la raison de la réduction du GSH doit être explorée dans d'autres expériences. À l'avenir, nous analyserons plus en détail les similitudes et les différences entre la PSD et la MDD, et nous explorerons les changements dans les cellules et les fonctions cérébrales provoqués par la réduction du GSH, afin de jeter les bases d'une recherche plus approfondie sur l'étiologie de la dépression et la recherche de cibles thérapeutiques.
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