在嚙齒動物抑郁癥模型中，慢性應激顯著抑制腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）-酪氨酸激酶受體B（TrkB）-細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）/蛋白激酶B（AKT）信號通路和成年海馬神經(jīng)再生。成年海馬神經(jīng)再生和BDNF生物合成受cAMP反應元件結合蛋白（CREB）密切控制，鹽誘導激酶（SIK）是一種通過磷酸化調(diào)節(jié)CREB調(diào)控轉(zhuǎn)錄共激活子（CRTC）核易位的激酶。過去研究發(fā)現(xiàn)，慢性應激顯著增強了海馬中SIK2的表達，但沒有增強SIK1或SIK3的表達，導致海馬中CRTC1核易位和CRTC1-CREB結合減少。過去研究發(fā)現(xiàn)，海馬SIK2基因和敲除分別誘導和預防了小鼠的抑郁表型，且這種作用是通過下游CRTC1-CREB-BDNF通路介導的。這些發(fā)現(xiàn)表明，海馬SIK2-CRTC1通路參與了抑郁癥的發(fā)病機制，而海馬SIK2可能是一種新的、可行的抗抑郁靶點。

在此背景下，2023年2月23日，南通大學藥學院江波與Jian-Feng Liu 課題組在Neuropharmacology 發(fā)文揭示了SIK2抑制劑可通過強化海馬CRTC1-CREB-BDNF通路預防CUMS小鼠的抑郁表型。

首先，為了探究HG-9-91-01的治療效果，課題組對小鼠進行CUMS造模后進行行為學測試，結果顯示：與對照組相比，CUMS小鼠在強迫游泳和懸尾測試中的不動時間顯著增加，其糖水偏愛度顯著下降，表現(xiàn)出明顯的抑郁表型，而 HG-9-91-01（海馬立體注射）顯著緩解了上述抑郁表型。該結果證明了 HG-9-91-01的抗抑郁作用。

圖1|行為學測試結果

WB結果顯示：CUMS小鼠海馬SIK2的表達異常增加，且CRTC1的總蛋白和核內(nèi)表達顯著減少，CRTC1的磷酸化程度下降。此外，CO-IP結果顯示CRTC1-CREB的結合能力下降；而立體注射HG-9-91-01劑量依賴性的緩解了上述分子的異常表達。這些結果表明HG-9-91-01逆轉(zhuǎn)了CUMS誘導的海馬SIK2-CRTC1系統(tǒng)的功能障礙。

圖2|HG-9-91-01逆轉(zhuǎn)了CUMS誘導的海馬SIK2-CRTC1系統(tǒng)的功能障礙

隨后，課題組研究了HG-9-91-01對BDNF信號通路的影響，WB結果顯示：CUMS小鼠BDNF，pERK1/2，pAKT，pCREB的表達顯著降低，而HG-9-91-01顯著緩解了CUMS對海馬BDNF信號級聯(lián)通路的這種抑制作用。

圖3|HG-9-91-01緩解了CUMS對海馬BDNF通路的抑制作用

此外，免疫熒光染色結果顯示HG-9-91-01立體注射還增加了CUMS小鼠海馬中DCX+細胞和BrdU+/NeuN+細胞數(shù)量，即提高了小鼠海馬的成年神經(jīng)發(fā)生，且并不影響對照組小鼠海馬中的BDNF信號級聯(lián)和成年神經(jīng)發(fā)生。

圖4|免疫熒光染色結果

為了探究HG-9-91-01的治療機制，課題組由于HG-9-91-01治療預防了CUMS誘導的海馬BDNF信號級聯(lián)功能障礙，課題組進一步使用針對CRTC1、CREB、BDNF和TrkB的多個shRNA來確定HG-9-91-01的抗抑郁樣作用是否需要海馬BDNF系統(tǒng)和CRTC1-CREB的參與，行為學結果表明：降低上述任何一種分子的表達都能阻斷HG-9-91-01的抗抑郁效果，證明HG-9-91-01的抗抑郁靶點確實是海馬CRTC1-CREB-BDNF通路。

圖5|基因敲除CUMS小鼠海馬CRTC1阻斷了HG-9-91-01的抗抑郁作用

總的來說，本文主要通過行為學測試結合免疫組化和分子學實驗發(fā)現(xiàn)鹽誘導激酶抑制劑HG-9-91-01可通過強化海馬CRTC1-CREB-BDNF通路和成年海馬神經(jīng)發(fā)生預防CUMS小鼠的抑郁表型。本文的局限性在于該研究只采用了雄性C57BL/6J小鼠和一種嚙齒動物抑郁模型，未來研究應將雌性動物和其他抑郁模型納入研究，以便更深入地了解海馬CRTC1-CREB-BDNF通路的抗抑郁機制。

文章來源

https:///10.1016/j.neuropharm.2023.109437