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Glu-apelin-13/APJ系统改善抑郁小鼠行为的分子机制研究

申报人：杨宝琳 申报日期：2025-03-24

基本情况

2025创新项目
Glu-apelin-13/APJ系统改善抑郁小鼠行为的分子机制研究 学生申报
创新训练项目
医学
基础医学类
学生来源于教师科研项目选题
二年期
随着当今社会抑郁人群比例的不断增加，传统抗抑郁药物起效时间慢、使用后疗效不佳等问题逐渐凸显。本课题基于上述问题，通过研究Glu-apelin-13/APJ系统改善抑郁小鼠行为的分子机制，致力于研发出一种新型抗抑郁药物。该项目通过小鼠造模和行为学检测成功构建动物模型，继而通过PCR、免疫组化、免疫荧光以及蛋白质免疫印迹等技术检测其mRNA表达、相关蛋白的位置及表达量等，通过STRING数据库预测APJ受体在抑郁症中可能的互作蛋白，并通过免疫共沉淀-质谱联用技术验证关键互作蛋白，研究一种抗抑郁药物作用于机体的新通路。该项目创新点在于：（1）选题聚焦于Glu-apelin-13/APJ系统这一神经生物学前沿领域，而该系统在中枢神经系统中的功能尚未完全阐明（2）采用多维度交叉的研究思路，将该通路与抑郁症的发病机理、神经递质调节、信号通路激活等多个方面相结合（3）融合了神经生物学、分子生物学、药理学、生物信息学等多个学科的知识和技术手段。该项目预期发表1篇SCI论文，为研发抗抑郁药物新靶点提供思路。
本项目负责人在指导老师课题组已进行2年科研工作，熟练掌握细胞复苏、培养、传代冻存、转染等细胞实验操作，以及小鼠造模、行为学检测、小鼠腹腔注射及取脑解剖等动物实验方法；可独立完成WB、DNA及蛋白质的提取、感受态细胞转化、琼脂糖凝胶电泳等基础实验技术；辅助老师完成PCR、载体DNA的提取与鉴定相关操作、冰冻切片、CO-IP等实验，具有完成课题的科研能力。
该项目组指导教师勤奋认真，具有多年的研究基础，在动物学实验、神经生物学实验、细胞生物学实验以及分子细胞生物学研究中积累了丰富的工作经验。本课题指导老师主持山东省自然科学基金 1 项，山东省医药卫生厅项目 1 项，科技局基金 1 项，济宁医学院教师扶持基金 1 项，济宁医学院校级课题 1 项，参与国家自然科学基金、省部级科学基金多项。本课题指导老师在 2020 年度与 2021 年度指导国家级大学生创新训练计划项目两项，在国内外杂志上发表文章 10 余篇。指导教师研究经历丰富，研究经费充足，能保证本课题的顺利开展和完成。
1. 专业知识与指导：姜云璐老师在神经生物学领域有着深厚的学术造诣和丰富的教学经验。从项目的选题开始，老师凭借其敏锐的学术洞察力，帮助我们分析当前研究热点和趋势，引导我们聚焦于Glu-apelin-13/APJ系统改善抑郁小鼠行为的分子机制研究，使选题兼具创新性与可行性。在研究方案设计阶段，老师详细审阅我们的计划，针对研究方法、技术路线等关键环节提出了专业且细致的修改建议，确保研究方案科学合理、切实可行。在项目执行过程中，老师定期组织小组讨论，及时解答我们在理论知识、实验操作等方面遇到的问题，为项目的顺利推进提供了坚实的理论支撑。
2. 资源支持：老师积极为项目提供所需的资源保障。一方面，凭借其在学校和行业内的广泛人脉，帮助我们进入神经生物研究所，使我们能够使用实验室中的PCR仪、WB相关仪器等，满足项目研究的实验需求。另一方面，老师还为我们提供了丰富的文献资料，包括一些难以获取的专业书籍和前沿研究报告，拓宽了我们的研究视野，为项目研究奠定了良好的资料基础。
3. 经验分享与建议：老师拥有多个成功指导大学生创新创业项目的经验，在项目开展过程中，他经常与我们分享过往项目中的宝贵经验和教训。例如，在团队协作方面，老师结合之前项目案例，教导我们如何合理分工、有效沟通，以提高团队整体效率；在应对项目突发问题时，老师分享了他的处理思路和方法，让我们学会在遇到困难时保持冷静，积极寻找解决方案。此外，老师还为我们提供了关于项目管理、时间规划等方面的实用建议，帮助我们更好地组织和实施项目。
省级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
杨宝琳 医学影像与检验学院 医学影像学（本科） 2023 建立小鼠抑郁模型、结题报告撰写
吴欣怡 精神卫生学院 精神医学（本科） 2024 实验数据分析
赵春晖 临床医学院（附属医院） 临床医学(本科) 2023 免疫组化、免疫荧光定位相关蛋白
冯新和 临床医学院（附属医院） 临床医学(本科) 2023 Western Blot检测小鼠APJ蛋白表达
张文欢 临床医学院（附属医院） 临床医学（本科-基础医学院） 2021 PCR检测mRNA表达

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
姜云璐 精神卫生学院 否

立项依据

抑郁症作为一种常见的心境障碍，严重威胁着人类的心理健康。它以持续的情绪低落、兴趣或愉悦感丧失、精力不济等为主要症状，常伴有自责自罪、睡眠障碍、食欲改变、思维迟缓等问题，甚至部分患者会出现自杀念头或行为，极大地影响了患者的日常生活和社会功能。据世界卫生组织统计，抑郁症已成为全球疾病中给人类造成严重负担的第二位重要疾病，且其发病率呈逐年上升趋势，给家庭和社会带来了沉重的经济和精神负担。
尽管抑郁症的危害巨大，但目前其发病机制仍未完全明确。现有的抗抑郁药物大多通过增强5 - 羟色胺和去甲肾上腺素系统功能来发挥作用，然而这些药物普遍存在起效时间慢、疗效不佳等问题，部分患者使用后还会出现较多不良反应，严重影响了治疗效果和患者的康复进程。因此，深入探究抑郁症的发病机制，寻找新的治疗靶点和干预方法迫在眉睫。
Glu-apelin-13/APJ系统在中枢神经系统中具有多种潜在功能，已有研究表明Apelin-13可以改善小鼠的抑郁样行为，但其具体的分子机制尚未完全阐明。本项目聚焦于Glu-apelin-13/ APJ系统，旨在深入研究其改善抑郁小鼠行为的分子机制。通过系统地探究该系统对神经递质系统、神经可塑性相关信号通路、神经炎症相关因子与通路以及HPA轴相关调节的影响，全面揭示Glu-apelin-13/APJ系统在抑郁症发生发展过程中的作用机制。
本研究期望通过深入剖析Glu-apelin-13/APJ系统改善抑郁小鼠行为的分子机制，为抑郁症的发病机制研究开辟新的方向，提供全新的理论依据。同时，本研究成果有望为抗抑郁药物的研发提供新的靶点和思路，推动开发出更高效、副作用更小的抗抑郁药物，从而为抑郁症的临床治疗带来新的突破，最终减轻抑郁症患者的病痛，提高他们的生活质量，对改善公共心理健康水平具有重要的现实意义。
本研究旨在探讨Glu-apelin-13/APJ系统改善抑郁小鼠行为的问题，具体研究内容包括行为学研究、分子机制的研究（包括神经递质系统、神经可塑性相关信号通路、神经炎症相关因子与通路、HPA轴相关调节）、临床研究。通过统计学软件对行为学数据、分子生物学检测数据等进行统计分析，通过相关性分析等方法探究并综合分析实验结果，通过生物信息学工具STRING数据库预测APJ受体互作蛋白，通过免疫共沉淀-质谱联用技术验证关键互作蛋白，发现新调控机制。
1.行为学研究
通过CUMS（慢性不可预知温和应激）的方法建立小鼠抑郁模型，将其分为对照组（未进行刺激）、模型组（进行刺激但未给予给药治疗）、氯化钠处理组（进行刺激且给予氯化钠治疗）、Glu-apelin-13处理组（进行刺激且给予Glu-apelin-13治疗）、APJ受体拮抗剂干预组（进行刺激且给予Glu-apelin-13与APJ受体拮抗剂ML 221进行干预）；通过测量小鼠体重变化、糖水偏好、悬尾时间、旷场实验时小鼠的活动频率、持续时间、强迫游泳时游泳状态与漂浮时间等行为学检测，分析Glu-apelin-13治疗前后的变化。
2.分子机制研究
2.1神经递质系统
采用高效液相色谱法（HPLC）等技术检测小鼠脑内与抑郁症密切相关的神经递质如多巴胺（DA）、GABA等含量的变化检测神经递质水平；通过实时定量PCR（qRT-PCR）和蛋白质免疫印迹（Western blot）检测神经递质受体的表达变化；通过设立APJ受体拮抗剂ML221干预实验，明确Glu-apelin-13的作用是否完全依赖APJ发挥作用。分析Glu-apelin-13/APJ处理后神经递质的水平与抑郁小鼠行为改变之间的关系以及是否改变受体的表达来改善抑郁小鼠行为。
2.2神经可塑性相关信号通路
分析与神经可塑性密切相关的信号通路，利用qRT-PCR和Western blot检测BDNF、TrkB及其下游信号分子的表达变化；运用免疫荧光染色技术标记新生神经元，观察海马等脑区神经干细胞的增殖和分化情况。
2.3神经炎症相关因子与通路
采用ELISA等方法检测小鼠脑内炎症因子的水平；研究炎症相关信号通路：通过qRT-PCR和Western blot检测NF-kB等通路相关分子的表达和活化情况。
2.4 HPA轴相关调节
采集小鼠血液样本，使用ELISA等方法检测促肾上腺皮质激素（ACTH）、皮质醇等HPA轴相关激素的水平；通过qRT-PCR和Western blot检测下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素、垂体ACTH等相关调节因子的mRNA和蛋白表达水平。
3.临床研究
通过收集临床抑郁症患者外周血样本，检测Glu-apelin-13表达水平与HPA轴激素、炎症因子的相关性。
随着现代生活节奏的加快，人们在生活中的压力越来越大，抑郁症的发病率越来越高。抑郁症严重影响患者的生活质量，据世界卫生组织（World Health Organization）统计，抑郁症已成为全球疾病中给人类造成严重负担的第二位重要疾病。然而抑郁症的发病机制以及行为影响目前尚不清楚。因此，国内外学者对于抑郁症的发病机制进行了多方面的探究。
Apelin作为G蛋白偶联受体APJ的内源性配体，在多个系统中广泛表达[1]。近年来，Apelin/APJ系统在中枢神经系统疾病中的作用逐渐成为研究热点[2-4]。该系统在神经系统中发挥着重要作用，其通路机制如图 1。根据细胞/组织的不同，apelin系统通过激活各种信号通路来调节细胞凋亡，包括磷酸肌醇3-激酶（PI3K）、细胞外信号调节蛋白激酶（AMPK）、蛋白激酶B（AKT）、5’AMP激活蛋白激酶（AMPK）和蛋白激酶A（PKA）[3]。已有研究证明Apelin/APJ能够通过下调核因子-κB（NF-κB）通路以及上调细胞外信号调节激酶1和2（ERK1/2）通路等方式抑制炎症反应[4]。研究进一步发现，Apelin-13还可以通过PGC-1α/PPARγ途径促进神经元调亡、氧化应激和炎症作用，从而发挥神经保护作用[5-7]。
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图 1 Apelin/APJ系统对抑郁症的调节效应及潜在机制[3]
在精神类疾病的研究中，亦有充足的文献证明其与apelin/APJ系统之间的关系。比如有学者的研究表明，在对创伤后应激障碍（PTSD）的研究中，apelin-13扮演者重要的角色，可以增强情境恐惧消退[8-10]。同时，有研究者发现重度抑郁症的青少年血清Apelin-13水平下降，证明了该系统在抑郁症领域展现出独特的调控潜力[11-12]。在一篇题为“逍遥散通过调节下丘脑Apelin-13/APJ系统改善小鼠的抑郁样行为”的文献中，研究者通过采用慢性不可预测的轻度应激（CUMS）方法，对造模小鼠采取行为学检测以评价抑郁样行为。数据表明，抑郁症将导致Apelin-13/APJ系统的变化[12-14]。Apelin-13作为APJ受体的内源性配体，已被证实通过多种途径改善抑郁样行为。如王梅应用全细胞膜片钳法得出Apelin-13对GABA能IN的放电有抑制作用，其作用可能与GABA浓度降低引起的单胺能神经递质增加有关的结论[15-17]。戴延婷团队证实了aplin-13通过改善HPA轴和海马GR功能障碍来上调BNDF对抗慢性压力诱导的抑郁样表型[4,18]。此外，Apelin-13还通过激活AMPK/PGC-1α/FNDC5/BDNF通路来保护神经元功能发挥抗抑郁作用[6,19]。综上可知，Apelin/APJ系统对抑郁症具有调节效应及潜在机制，其调节机制如表1。

Model
Treatments
Mechanisms
References
Sprague-Dawley rats (CUMS-induced depression model)
Apelin-13
Activating
AMPK/PGC-1α/FNDC5/ BDNF pathway
（Hu S et al., 2022)
Wister rat (chronic stress and LPS-induced depression model)
Apelin-13
Anti-neuroinflammation
（Zhang Z-x et al., 2019)
Sprague-Dawley rats (CSDS- induced depression model)
Apelin-13
Anti- memory impairment
(Tian S-w et al., 2018)
SD rat (CWIRS- induced depression model)
Apelin-13
Regulating polarization of microglia 
（Zhou S et al., 2020)
SD rat (AD animal model)
Apelin-13
Anti-inflammatory
（Luo H et al., 2019)
Wister rat (AD animal model)
Apelin-13
Anti-autophagy/apoptotic
（Aminyavari S et al., 2019)
SH-SY5Y cells (AD cell model)
Apelin-13
Anti-apoptotic
（Samandari-Bahraseman MR and Elyasi L, 2022)
SH-SY5Y cells (PD cell model)
Apelin-13
Anti-apoptotic
(Jiang Y-l et al., 2018)
Wister rat (PD animal model)
Apelin-13
Anti-memory/learning
（Esmaeili-Mahani S et al., 2021)
Human neuroblastoma SH-SY5Y cells (PD cell model)
Apelin-13
Anti-oxidant/apoptotic
（Pouresmaeili-Babaki E et al., 2018)
Wister rat (PD animal model)
Apelin-13
Modulating autophagy
（Chen P et al., 2020)
Wister rat (I/R animal model)
Apelin-13
Regulating inflammation
（Arani Hessari F et al., 2022)
PC12 cells (I/R cell model)
Apelin-13
AMPK/GSK-3β/Nrf2 pathway
（Duan J et al., 2019)
Wistar rats (I/R animal model)
Apelin-36
Attenuates ER Stress
(Qiu J et al., 2017)
表1 Apelin/APJ系统在抑郁症和其他相关脑疾病中的作用总结[20-25]
谷氨酸是中枢神经系统中重要的兴奋性神经递质，其代谢和信号传递异常与抑郁症的发生和发展中密切相关。如研究证明肠道微生物群可以通过产生谷氨酸（Glu）与中枢神经系统之间进行相互交流来调节情绪、认知行为和神经精神疾病[17]。在曹鹏等人的研究中发现，早期炎症会导致小胶质细胞吞噬能力的失调，这将导致ACCGlu神经元对压力的长期不适应，从而促进青春期抑郁症样症状的发展[18]。同时，研究发现谷氨酸能神经元（PVAGlu）向伏隔核D1阳性神经元和D2阳性神经元发送信号，这与慢性疼痛/抑郁共病中的抑郁样行为有关[19]。此外，有学者发现与Glu相关的丘脑皮质回路PFGlu→ACCGABA→Glu与抑郁样状态相关的异常性疼痛有关[10,20]。有研究者提出α-Klotho可能通过氧化应激和谷氨酸能传递在精神和认知功能调节中发挥作用[11,21]，以及激活PrLGlu→avBNSTGABA神经环路能快速改善抑郁样行为[12,22]。有研究强调，谷氨酸/γ-氨基丁酸-谷氨酰胺代谢循环异常，尤其是谷氨酰胺、γ-氨基丁酸和谷氨酸脱羧酶的水平，可能与中风后失眠和抑郁的发病机制密切相关[13]。
从目前的发展来看，有关Apelin-13和GLu改善抑郁样行为的研究较完善。近年来，有研究开始关注谷氨酸与Apelin-13/APJ系统在抑郁症中的相互作用。一方面，谷氨酸能神经元的活动可能影响Apelin-13/APJ系统的表达和功能。另一方面，Apelin-13/APJ系统也可能通过调节谷氨酸能神经传递，影响抑郁症的发生发展。然而，目前关于谷氨酸与Apelin-13/APJ系统在抑郁症中的交互机制仍是处于未被充分开发的状态，有待进一步研究。本项目拟结合神经生物学与行为学方法，系统解析Glu-Apelin-13/APJ轴在抑郁模型中的调控网络，不仅有助于揭示抑郁症的发病机制，还有望为新型抗抑郁药物开发提供理论依据。
参考文献
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1.项目特色
本项目以Glu-apelin-13/APJ系统为切入点，探讨其在改善抑郁小鼠行为中的作用机制，为抑郁症的治疗提供新的研究思路和靶点。本项目采用分子生物学、行为学、免疫组化等多种技术手段，从多个层面揭示Glu-apelin-13/APJ系统对抑郁小鼠行为的改善作用及其分子机制。本项目首次探讨Glu-apelin-13/APJ系统在抑郁症治疗中的作用，为后续相关研究提供理论基础和实践指导。
2.创新点
研究选题：抑郁症是最常见的精神疾病之一，已经成为严重影响人类健康的重大问题之一。本项目选题聚焦于Glu-apelin-13/APJ系统这一神经生物学前沿领域，该系统在中枢神经系统中的功能尚未完全阐明，特别是在抑郁症的发病和治疗机制中。同时，本项目不仅关注Apelin-13单独的作用，还着重研究其与谷氨酸（Glu）这一重要神经递质的交互作用。谷氨酸在神经系统中扮演着关键角色，与抑郁症的发病机理密切相关。通过深入探究Glu-apelin-13/APJ系统对抑郁小鼠行为的影响及其分子机制，本研究的结果有望揭示新的抗抑郁作用靶点，为抑郁症的治疗提供新的思路和方法，因此具有选题上的创新性。
研究思路：本项目在思路上采用多维度交叉的研究方法，不仅关注Glu-apelin-13/APJ系统本身的功能和机制，还将其与抑郁症的发病机理、神经递质调节、信号通路激活等多个方面相结合，形成一个完整的研究体系。通过这种跨学科的思路，旨在揭示Glu-apelin-13/APJ系统在抗抑郁作用中的复杂机制，为深入理解抑郁症的发病和治疗提供新的视角。
研究方法：本项目融合了神经生物学、分子生物学、药理学、生物信息学等多个学科的知识和技术手段，通过跨学科交叉融合，形成了一套完整、系统的研究方法。这种跨学科的研究方式有助于深入揭示Glu-apelin-13/APJ系统在抗抑郁作用中的复杂机制。同时，在实验方法上，项目采用了多种行为学测试方法，如旷场实验，强迫游泳测试、糖水偏好测试，悬尾实验等，以全面评估Glu-apelin-13/APJ系统对抑郁小鼠行为的影响。同时，项目还引用了先进的分子生物学检测技术和药理学干预手段，如免疫组化、Western Blot、ELISA、基因敲除等，以深入探究该系统的分子机制。此外，项目还通过STRING数据库预测APJ受体在抑郁症中其它可能的互作蛋白，以探究新调控机制。这些技术创新使得项目在研究方法上具有较高的先进性和准确性。为抑郁症的治疗提供新的药物靶点和治疗策略。
1.技术路线
技术路线1：
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技术路线2：小鼠抑郁模型的制备
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技术路线3：STRING数据库预测APJ受体在抑郁症中的其它互作蛋白（红色为与APJ受体相互作用较强的蛋白或多肽）
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2.拟解决的问题
在神经生物学领域，针对APJ与抑郁问题展开研究。目前，关于Glu-apelin-13/APJ系统改善抑郁小鼠行为的分子机制研究尚少，抗抑郁药物仍以增强5-羟色胺和去甲肾上腺素系统功能来发挥药理作用，但起效时间慢、使用后疗效不佳等问题每况愈下，可能影响抑郁症患者的恢复。本项目通过PCR、WB及免疫荧光染色等技术，有望提出新的抗抑郁药物治疗思路，为提高抑郁症治愈率提供有利支持。
3.预期成果
项目结束时，将完成一份详细的Glu-apelin-13/APJ改善抑郁小鼠行为的分子机制的研究报告，报告内容涵盖项目研究背景、目标、方法、过程、数据分析以及结论与建议，为神经生物学领域提供具有参考价值的研究资料；
预计发表1篇学术论文，且尽量发表在省级及以上刊物，论文内容将围绕该项目核心成果展开，阐述项目研究的创新性、实用性及理论贡献，提升项目在学术领域的影响力。
预期参加国内学术会议一到两次。
本项目拟用2年时间完成（2025年1月至2026年12月）
2025.01-2025.06:项目准备与文献调研：首先，明确团队成员分工，确保各自职责清晰。全面收集国内外关于Glu-apelin-13/APJ系统、抑郁症及其分子机制的研究文献，进行系统的文献综述。基于文献调研结果，制定详细的研究方案，包括实验设计、技术路线、预期目标后，进行实验设计与预实验：实验动物准备：购买并饲养实验所需的小鼠（C57BL/6小鼠），确保其健康状态良好。根据研究方案，将小鼠分为正常对照组、抑郁模型组和Glu-apelin-13干预组，建立抑郁小鼠模型。在正式实验前，首先进行预实验，验证实验设计的可行性和准确性，调整实验条件，确保后续实验的顺利进行。
2025.07-2025.12:正式实验与数据收集：有在上个季度预实验调整后对小鼠行为学测试：对正常对照组、抑郁模型组和Glu-apelin-13干预组小鼠进行旷场实验，强迫游泳测试、糖水偏好测试，悬尾实验等行为学测试，评估其抑郁行为改善情况。分子生物学检测：采集小鼠脑组织样本，进行免疫组化、Western Blot、ELISA等分子生物学检测，分析Glu-apelin-13/APJ系统相关蛋白和信号通路的表达变化。药理学干预实验：通过给予特定药物干预，进一步验证Glu-apelin-13/APJ系统在抗抑郁作用中的关键作用。全部完成后，收集并整理实验数据，确保数据的准确性和完整性。
2026.01-2026.06:数据分析与论文撰写：采用统计学方法对实验数据进行深入分析，揭示Glu-apelin-13/APJ系统改善抑郁小鼠行为的分子机制。基于数据分析结果，撰写科研论文，详细阐述研究背景、方法、结果和结论。最后，将论文投稿至国内外知名学术期刊，争取发表高质量的科研成果。
2026.07-2026.12:项目总结与成果展示：在项目最后阶段，对项目研究过程进行全面总结，梳理研究成果和存在的问题。制作项目成果展示PPT，参加学校或学院的科研成果展示活动，分享研究成果和经验。基于项目研究成果，提出后续研究计划和方向，为未来的科研工作奠定基础。
研究积累：Apelin-13 是一种内源性肽，通过与 APJ 受体结合发挥多种生理作用，包括对情绪和行为的调节。研究表明，Apelin-13 可能通过 APJ 系统改善小鼠的抑郁症。在国内外的研究中，已证实 Apelin/APJ 系统具有神经保护与抗炎、调节神经递质、调节 HPA 轴和促进神经发生等改善小鼠抑郁症的潜在机制。
团队已通过实验充分证实了由 APJ 受体激活的 Gαi2、Gαi3 亚型的 G 蛋白构象发生重排而不分离，而 Gαo、Gαq 亚基与 Gβ1γ2 亚基活化时彼此分离，并发现 APJ 受体可能不激活 Gαi1 亚基或引起极少部分 Gαi1 亚基的活化。这为 APJ 受体跨膜信号转导机制的研究提供了坚实的理论基础，有助于阐明 Apelin 受体在相关疾病发病中的作用机理，为研发靶向于 Apelin 受体的相关药物提供了新的思路。
已取得的成绩：
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图2 小鼠行为学检测数据
图A为采用CUMS方法进行的为期28天的小鼠造模在不同时间段的行为学测试数据。横轴代表开始造模的时间（天），本实验分别在第0、7、14、21、28天进行行为学测试；纵轴代表小鼠在行为学测试中的不动时间（秒）。红色点代表对照组，即未刺激组，蓝色点代表CUMS组（慢性不可预知温和应激组），每个点代表本次行为学测试中该组内某个小鼠的不动时间。每个时间点上的柱子代表本次行为学测试中该组体小鼠不动时间的平均值，柱子上的误差线表示数据的离散程度，即标准差。通过对比不同时间点两组柱子的高度，可以看出随着时间推移，CUMS组的平均不动时间在多个时间点高于Control组，这表明慢性不可预知温和刺激会增加小鼠的不动时间。
图a为对一部分CUMS组小鼠进行Apelin治疗后，再次进行行为学测试的数据。横轴分别为对照组（未进行刺激）、模型组（进行刺激但未给予给药治疗）、氯化钠处理组（进行刺激且给予氯化钠治疗）、Glu-apelin-13处理组（进行刺激且给予Glu-apelin-13治疗）。纵轴同样为小鼠不动时间。黑色点代表对照组，红色点代表模型组，蓝色点代表氯化钠处理组，绿色点代表Glu-apelin-13处理组。该数据表明模型组和氯化钠处理组的平均不动时间明显高于对照组，Glu-apelin-13处理组的平均不动时间低于模型组和氯化钠处理组，说明Glu-apelin-13处理可能对减少小鼠不动时间有一定效果。
图B、C、D分别为在小鼠造模的28天中通过进行体重测量、相对蔗糖摄入量以及旷场实验的检测数据。数据表明，虽然两组体重随时间变化相对平稳，但CUMS组部分时间节点平均体重略低于对照组；CUMS组在大部分时间节点相对蔗糖摄入量低于对照组；CUMS组在多个时间节点物体总探索时间高于对照组。该数据在一定程度上证明慢性不可预知温和刺激会降低小鼠的体重、对蔗糖的偏好以及对新物体的探索行为。
图b、c、d分别为对一部分CUMS组小鼠进行Apelin治疗后，再次进行体重测量、相对蔗糖摄入量以及旷场实验的检测数据。数据表明，模型组和氯化钠处理组平均体重明显低于对照组，而Glu-apelin-13处理组虽然平均体重略低于模型组和氯化钠处理组，但从散点图来看，有部分小鼠在给予Glu-apelin-13处理后体重开始增长甚至高于模型组和氯化钠处理组；模型组和氯化钠处理组相对蔗糖摄入量明显低于对照组，Glu-apelin-13处理组相对蔗糖摄入量则明显高于模型组和氯化钠组；模型组和氯化钠处理组物体总探索时间明显高于对照组，而Glu-apelin-13处理组物体总探索时间明显低于模型组和氯化钠处理组。该数据表明Glu-apelin-13处理可能有助于小鼠体重的回涨，且对于恢复小鼠蔗糖摄入偏好以及改善探索行为具有相当明显的作用。
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图3 采用免疫蛋白印迹法对小鼠不同部位脑组织的APJ表达量的检测。图表上方为蛋白印迹图，条带的深浅反应了APJ在样本中的相对含量。
图A为对照组小鼠大脑、小脑、脑干、海马四个脑区的APJ蛋白表达相对于β-actin（内参蛋白）表达量的情况。可以看到，不同脑组织间APJ蛋白表达量有差异。整体看来，APJ在正常小鼠大脑和脑干中表达量较高，而在小脑和海马中表达量较低。
图B分别为对照组、模型组、氯化钠处理组、Glu-apelin-13处理组小鼠大脑中APJ蛋白表达量的检测数据。可以看出，抑郁模型组和氯化钠处理组的大脑APJ表达量低于对照组，而Glu-apelin-13处理组的大脑APJ表达量高于抑郁模型组和氯化钠处理组。说明CUMS可降低小鼠大脑内APJ表达量，Glu-apelin-13可改善小鼠大脑内APJ表达量。
图C分别为对照组、模型组、氯化钠处理组、Glu-apelin-13处理组小鼠脑干中APJ蛋白表达量的检测数据。可以看出，抑郁模型组和氯化钠处理组的脑干APJ表达量低于对照组，而Glu-apelin-13处理组的脑干APJ表达量高于抑郁模型组和氯化钠处理组。说明CUMS可降低小鼠脑干内APJ表达量，Glu-apelin-13可改善小鼠脑干内APJ表达量。
图D分别为对照组、模型组、氯化钠处理组、Glu-apelin-13处理组小鼠小脑中APJ蛋白表达量的检测数据。可以看出，抑郁模型组的小脑APJ表达量显著高于其他组，而Glu-apelin-13处理组的小脑APJ表达量相较于抑郁模型组表达降低。说明CUMS可增加小鼠小脑内APJ表达量，而Glu-apelin-13可降低小鼠小脑内APJ的表达量。
图E分别为对照组、模型组、氯化钠处理组、Glu-apelin-13处理组小鼠海马中APJ蛋白表达量的检测数据。可以看出，抑郁模型组的小脑APJ表达量略高于其他组，Glu-apelin-13处理组的海马APJ表达量明显低于抑郁模型组和氯化钠处理组。说明CUMS可能增加小鼠海马内APJ表达量，而Glu-apelin-13可降低小鼠海马内APJ的表达量。
综上，根据行为学检测可知Glu-apelin-13可在一定程度上改善小鼠的抑郁情况；通过对小鼠四个脑区的APJ表达量检测可知抑郁会降低小鼠大脑和脑干中的APJ表达量，增加小脑和海马中的APJ表达量，Glu-apelin-13可通过增加小鼠大脑和脑干中的APJ表达量以及降低小脑和海马中的APJ表达量来改善小鼠抑郁情况。
团队成员情况：团队成员组主要为济宁医学院本科学生，具有专业的知识和技能，学习态度刻苦端正，有良好的团队协作和沟通能力，对本项目的实验内容有着一定的科研基础，能够整合、分析和处理实验数据。若本项目得到资助，团队成员将保证认真。
团队指导老师情况：该项目组指导教师勤奋认真，具有多年的研究基础，在动物学实验、神经生物学实验、细胞生物学实验以及分子细胞生物学研究中积累了丰富的工作经验。本课题指导老师主持山东省自然科学基金 1 项，山东省医药卫生厅项目 1 项，科技局基金 1 项，济宁医学院教师扶持基金 1 项，济宁医学院校级课题 1 项，参与国家自然科学基金、省部级科学基金多项。本课题指导老师在 2020 年度与 2021 年度指导国家级大学生创新训练计划项目两项，在国内外杂志上发表文章 10 余篇。指导教师研究经历丰富，研究经费充足，能保证本课题的顺利开展和完成。
实验条件有保障 20/ 21 项目依托技术平台、硬件设备完善：本课题将在济宁医学院“泰山学者”实验室完成，此实验室 2012 年被山东省教育厅评为“十二五” 神经生物学重点实验室，2017 年被山东省教育厅评为“十三五”神经生物学重点实验室。该重点实验室主要进行 GPCRs（Orexin、 Apelin 及 Opioid 受体）的信号转导途径及其调控机制的研究。实验室设备齐全，管理系统完善。设有美国 Stoelting 脑立体定位仪、荧光共振能量转移、SP8 激光共聚焦显微镜、活体光学成像系统、实时细胞分析系统、生物发光共振能量转移、全内反射荧光显微镜、 real-time PCR 仪流式细胞仪等；设有细胞培养室、分子生物学准备室、SPF 级动物房及普通动物房等。本实验室成功构建并保存了上百种用于研究 GPCRs 单体及二聚体所需的质粒载体及多种细胞株，以上软硬件尚缺少的条件：在进行实验的过程中，会存在实验结果不理想以及实验数据分析方法不当等不足之处。因此需要项目成员来克服这一系列的难题。
解决方法：在此项研究过程中，项目组成员通过积极翻阅资料并大量查阅有关行为学研究相关方面的文献，来加深对行为学实验的理解，进一步合理设计实验，优化实验条件以及选择合适的数据分析方法。

经费预算

开支科目 预算经费（元） 主要用途 阶段下达经费计划（元）
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 20000.00 支持项目全流程研究 16000.00 4000.00
1. 业务费 5000.00 贯穿研究各环节费用 1000.00 4000.00
（1）计算、分析、测试费 1000.00 使用专业软件分析数据，外送样本检测 1000.00 0.00
（2）能源动力费 0.00 无 0.00 0.00
（3）会议、差旅费 1000.00 参加学术会议或调研活动 0.00 1000.00
（4）文献检索费 0.00 无 0.00 0.00
（5）论文出版费 3000.00 论文发表的文章处理费 0.00 3000.00
2. 仪器设备购置费 0.00 无 0.00 0.00
3. 实验装置试制费 0.00 无 0.00 0.00
4. 材料费 15000.00 实验小鼠、PCR试剂、抗体、蛋白质检测试剂盒等 15000.00 0.00
结束

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