摘 要

目前为止，奥氮平已经成为临床上治疗精神分裂的一线药物之一。但是，奥氮平对精神分裂症治疗的具体神经药理学机制尚不完全明确。同时，奥氮平用药期间会导致患者不同程度的体重增加甚至肥胖，然而其机制也尚不明确。大脑前额叶皮质（Prefrontal cortex， PFC）是奥氮平治疗精神分裂症认知功能损伤的重要靶点，同时是调控摄食及体重的重要区域。细胞自噬与精神分裂症及其造成的认知、情绪损害密切相关，也是能量代谢紊乱的重要原因。本研究运用蛋白质印迹法首先在大鼠模型中研究了奥氮平对PFC内细胞自噬信号通路的影响。研究发现，奥氮平给药8天显著性升高了PFC内细胞自噬通路关键因子表达，包括微管相关蛋白轻链3（LC3），抗胸腺细胞球蛋白5（ATG5）以及抗胸腺细胞球蛋白12（ATG12）的蛋白表达，并且其表达奥氮平所致摄食和体重呈显著正相关。其次，细胞自噬受到内质网应激、AMP依赖的蛋白激酶（AMPK）等因素的调控。然而本研究发现奥氮平给药未显著性激活PFC内AMPK信号通路。本研究进一步发现，内质网应激抑制剂4-苯氨基丁酸（4-PBA）可呈剂量依赖性地降低奥氮平所致LC3，ATG5，ATG12表达升高，从而抑制奥氮平所致细胞自噬。并且，上述分子的表达与奥氮平所致摄食、体重增加成密切相关性。以上研究表明，奥氮平可通过激活内质网应激调控细胞自噬，这种作用可能在奥氮平的治疗中起作用，同时也可能与奥氮平所致肥胖密切相关。

关键词：奥氮平；药源性肥胖；大脑前额叶皮质；细胞自噬；内质网应激

Abstract

Until now, Olanzapine is one of the first-line drugs to treat schizophrenia in the clinic. However, the specific neuropharmacological mechanism of olanzapine in the treatment of schizophrenia is not completely clear. At the same time, olanzapine treatment induced significantly increased weight gain or even obesity, but the mechanism is not yet clear. Prefrontal cortex (PFC) is an important target for olanzapine to treat cognitive impairment in schizophrenia, and it is also an important area for regulating food intake and weight. Cellular autophagy is closely related to schizophrenia and the resulting cognitive and emotional impairment, and is also an important cause of energy metabolism disorders. First, this project investigated the effect of olanzapine on the autophagy signaling pathway in PFC in a rat model using Western blotting. The study found that olanzapine administration for 8 days significantly increased the protein expression of key markers in autophagy pathways in the PFC, including Microtubule-associated protein light chain 3（LC3）, Anti-Thymocyte Globulin 5（ATG5）and Anti-Thymocyte Globulin 12（ATG12）. The expression of above markers significantly correlated with olanzapine-induced weight gain and food intake. Second, autophagy is regulated by endoplasmic reticulum (ER) stress, AMP-dependent protein kinase (AMPK) and other factors. Olanzapine only activates the autophagy pathway, but not the AMPK pathway. This study also found that 4-Phenylbutyric acid（4-PBA）can reduce olanzapine-induced increases in LC3, ATG5, and ATG12 expression. And the above markers significantly correlated with food intake and weight gain. The above research shows that olanzapine can regulate cell autophagy by activating endoplasmic reticulum stress, this effect may play a role in the therapeutic effect of olanzapine, and may also be closely related to olanzapine-induced obesity.

Key Words: Olanzapine; drug-induced obesity; prefrontal cortex; autophagy; endoplasmic reticulum stres

目 录

第1章 绪论 1

1.1 精神疾病及抗精神病药（Antipsychotics，APs） 1

1.2 奥氮平的临床应用及副作用 1

1.3 大脑前额皮质与精神疾病的相关性 2

1.4 自噬与内质网应激 2

1.5 细胞自噬与精神疾病治疗 3

1.5.1细胞自噬及其过程 3

1.5.2细胞自噬在疾病治疗中的作用 4

1.6 内质网应激与肥胖 4

1.6.1肥胖可诱导ER应激 4

1.6.2 ER应激可影响脂质代谢 4

1.7 本文研究的目的及意义 5

第2章 大鼠口服奥氮平对PFC内细胞自噬信号通路的影响 6

2.1 实验动物和药品 6

2.2 实验方法 6

2.2.1 动物分组与饮食 6

2.2.2 观察指标及动物组织采集 6

2.3 蛋白印迹法（Western Blot，WB）检测PFC内细胞自噬信号通路相关蛋白的表达水平 7

2.3.1 实验器材 7

2.3.2 主要实验试剂 7

2.3.3 实验步骤 8

2.3.4 结果分析 10

2.4 统计学分析 10

2.5 结果 10

第3章 内质网应激抑制剂对奥氮平所致自噬通路激活的抑制作用 14

3.1 实验动物和药品 14

3.2 动物实验 14

3.3 蛋白质印迹法（Western Blot，WB）检测细胞自噬信号通路相关蛋白的表达 14

3.4 统计学分析 15

3.5 结果 15

第4章 讨论 19

参考文献 22

致 谢 25

第1章 绪论

1.1 精神疾病及抗精神病药（Antipsychotics，APs）

精神分裂症(schizophrenia) 的疾病特征为情绪活动的改变，具体表现在感知，思想，智力，情感，意志和行为方面的异常^[1]。目前该病症的发病危险因素和发病机制尚未完全阐明。精神障碍具有高患病率、高复发率、高致残率的特征。抗精神病药(Antipsychotics，APs)为治疗这些疾病的药物统称。根据用于临床应用的先后以及作用机制的不同，治疗精神分裂症的药物可按以下分类：第一代抗精神病药物（典型的抗精神病药）和第二代抗精神病药物（非典型的抗精神病药）(Second generation antipsychotic drugs，SGAs)。前者的主要药理作用为阻断中枢的多巴胺D2受体，其对精神分裂症的阴性症状疗效不显著，但对精神分裂症的阳性症状有明显疗效。除此之外，这类药物的不良反应较大，引发锥体外系反应和迟发性运动障碍的可能性较高。此类药物有奋乃静、氯丙嗪、舒必利等。而后一类药物对5-羟色胺(5-HT)2受体的阻断作用更大，同时对中脑边缘系统的选择性更高。此类代表药物有奥氮平、利培酮、氯氮平等^[2]。SGAs能够同时有效地控制精神分裂症的阳性和阴性症状，而且锥体外系反应发生概率很低，因此，SGAs已经在很大程度上成为治疗精神疾病的一线药物^[3]。

1.2奥氮平的临床应用及副作用