小鼠腦中色氨酸羥化酶氧化損傷可能與抑鬱症有關

2020-12-10 科學網

小鼠腦中色氨酸羥化酶氧化損傷可能與抑鬱症有關

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/11/26 13:20:19

山東師範大學唐波課題組發現，小鼠腦中過氧化物酶體超氧陰離子自由基介導的色氨酸羥化酶氧化損傷可能與抑鬱症有關。 2020年11月25日，國際知名學術期刊《美國化學會志》發表了這一成果。

在該研究中，課題組開發了一種雙光子螢光探針TCP，用於實時可視化過氧化物酶體中首次產生的活性氧（ROS）超氧陰離子自由基（O2·-）。利用雙光子螢光成像，研究小組發現小鼠腦中過氧化物酶體的O2·-在氧化應激過程中升高，導致過氧化氫酶（CAT）失活。隨後，細胞內過氧化氫水平升高，進一步導致了色氨酸羥化酶2（TPH2）的氧化。TPH2含量的降低進而導致小鼠腦內5-羥色胺（5-HT）系統功能障礙，最終導致抑鬱樣行為。

這項工作提供了抑鬱症中過氧化物酶體O2·-介導的信號通路的證據，將有助於確定潛在的抑鬱症治療靶標。

據了解，抑鬱與大腦中的氧化應激密切相關。過氧化物酶體通過維持活性氧穩態在調節細胞內氧化還原平衡中發揮重要作用。現有證據提示，過氧化物酶體活性氧可能與抑鬱症有關。儘管如此，由於現有檢測方法的局限性，抑鬱症中過氧化物酶體活性氧的潛在調節機理仍不完善。

附：英文原文

Title: Oxidative Damage of Tryptophan Hydroxylase-2 Mediated by Peroxisomal Superoxide Anion Radical in Brains of Mouse with Depression

Author: Qi Ding, Ying Tian, Xin Wang, Ping Li, Di Su, Chuanchen Wu, Wen Zhang, Bo Tang

Issue&Volume: November 25, 2020

Abstract: Depression is intimately linked with oxidative stress in the brains. Peroxisome plays vital roles in the regulation of intracellular redox balance by keeping reactive oxygen species (ROS) homeostasis. Available evidence indicates a possible relationship between peroxisomal ROS and depression. Even so, the underlying modulation mechanisms of peroxisomal ROS in depression are still rudimentary due to the limitations of the existing detecting methods. Hence, we developed a two-photon fluorescent probe TCP for the real-time visualization of the first produced ROS superoxide anion radical (O2·–) in peroxisome. Using the two-photon fluorescence imaging, we found that peroxisomal O2·– rose during oxidative stress in the mouse brains, resulting in the inactivation of catalase (CAT). Subsequently, the intracellular H2O2 level elevated, which further oxidized tryptophan hydroxylase-2 (TPH2). Then the decrease contents of TPH2 caused the dysfunction of 5-hydroxytryptamine (5-HT) system in the mouse brains, eventually leading to depression-like behaviors. Our work provides evidence of a peroxisomal O2·– mediated signaling pathway in depression, which will conduce to pinpoint potential targets for the treatment of depression.

DOI: 10.1021/jacs.0c09576

Source: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c09576

 

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