早期应激损害海马学习记忆突触功能机制研究

发布时间：2017-09-16 02:20

  本文关键词：早期应激损害海马学习记忆突触功能机制研究

  更多相关文章： 发育 应激 记忆 海马

【摘要】：留守儿童心理和情绪的问题往往容易被注意和观察到,而认知问题常常容易被忽略。现今,越来越多的实验室和临床研究结果显示,长期遭受忽略、歧视、谩骂甚至是虐待等伤害性刺激的机体,其认知、决策能力的损害非常严重,包括空间记忆、工作记忆及判定和决策能力等。在生命发育早期,长期慢性的不良应激可导致机体记忆能力受损至成年。在我国,留守儿童问题日益严重,据我国第六次人口普查资料报告显示,我国农村留守儿童数量已超过六千万,其中学龄前留守儿童(0-5岁)占38.37%,且有上升趋势。这一群体长期缺乏、甚至得不到父母的关爱和监护,大多数留守儿童长期生活在充满伤害性刺激的生活环境中,很多的留守儿童已经存在心理缺陷及情感问题,而且智力发育也严重滞后于正常家庭中成长的同龄儿童。在国内,较多学者和专家存在着一种定向思维,他们认为留守儿童本质上其实是父母与年幼子女分离,在动物模型的研究中应该选择母-幼分离动物模型最为合适。然而,在国外,这种定向思维是不准确的。母-幼分离的动物模型不能很好的模拟人类社会父母与年幼子女间的分离,且国外该领域的绝大多数研究结果已经显示：母-幼分离30分钟——3小时(目前的最长分离时间)对幼鼠有益,而不是有害。可能的原因是：母鼠重回鼠笼后对幼鼠有更多的“爱抚”刺激。本研究采用国外一种早年生活应激的动物模型替代母-幼分离动物模型模拟留守儿童长期遭受慢性应激,并运用形态学、分子生物学及行为学的研究方法观察伤害性刺激对海马神经元树突棘和兴奋性突触发育、成熟和稳定的影响。目的1、在P9/P21/P120天,分别称量、记录幼鼠的体重与全脑、胸腺、肾上腺等器官的质量；2、观察早期应激导致母兽-幼崽(dam-pups)行为的变化,包括1h观察时间内dam-pups间哺乳情况、dam离巢次数、至少1只pup离巢的时间等；3、采用高尔基染色的方法分析P9/P21/P120天小鼠海马锥体区神经元树突／树突棘变化；4、采用物体识别试验、物体位置识别实验检测P120组小鼠的认知能力；同时,采用糖水偏好实验及矿场等行为学实验,分析P120组小鼠的心理和情绪问题;5、采用免疫组化方法分析P120天小鼠GluR1、PSD-95等突触功能相关蛋白在海马区的表达和分布情况等。方法1、建立早年生活应激动物模型：实验选用C57BL/6J小鼠,设应激组和同龄对照组。从出生后第二天(P2)开始,改变幼鼠的饲养环境,持续一周,建立伤害性应激动物模型；2、在模型建立之后,于P9、P21(3周龄)和P120(4月龄)三个时间点分别记录pups体重,在P2-9天期间,每天相同时间段监测1小时内母鼠与幼崽的哺乳情况,至少1只幼崽离巢时间及母鼠离巢的次数；在P9、P21及P120日清晨(0900),部分应激组与同龄对照组小鼠称重后颈椎脱臼处死,收集P9日龄小鼠血液,分离所有牺牲掉的小鼠全脑、胸腺及双侧肾上腺并称重,其中部分新鲜鼠脑称重后,迅速切片处理,行后续高尔基浸渍染色实验,目的是研究上述三个时间点海马CA1和CA3区锥体细胞的树突分支；收集到的血液经高速离心后取上清液并冷冻储存于-80℃冰箱以便后续实验；余应激组与同龄对照组小鼠称重后,先后用生理盐水与4%多聚甲醛经左心室(主动脉弓)灌注固定后分离脑组织存储与-80℃冰箱；3、采用ELISACORT试剂盒检测收集到的P9日龄小鼠血浆皮质酮的含量；4、小鼠从第16周开始行相关的行为学实验,P120日龄小鼠先完成行为学实验再检测树突棘和突触相关蛋白,最后对行为数据和树突/突触数据作相关检验统计学分析。该时间点行高尔基实验的动物皆为雄性。小鼠行为学实验需依次完成物体识别试验、物体位置识别实验、糖水偏好实验和矿场实验后行后续免疫组化实验检测P120日龄组小鼠海马区兴奋性突触结构和功能密切相关的支架蛋白,谷氨酸受体等,包括PSD-95, GluR1表达与分布。结果1、经早期慢性应激后的C57BL/6J幼鼠,在P2-P9天期间,1小时观察时间内,每笼至少1只幼崽离巢时间明显高于正常喂养同龄组幼鼠(P0.05),相同观察时间内母鼠出巢的次数明显高于对照组(P0.05),而1小时观察时间内,母鼠-幼崽的哺乳时间无统计学差异(P0.1)；经早期慢性应激刺激后的幼鼠,在P2-9天体重增加明显低于正常喂养组(P0.05),在P9和P21天,应激组幼鼠的胸腺与体重比明显低于对照组(P0.05),而双侧肾上腺与体重比无统计学意义；2, ELISA CORT试剂盒检测结果显示：应激组小鼠P9天皮质酮的含量显著性高于对照组(P0.05)；3、应激组和同龄对照组新鲜脑片行高尔基浸渍染色后,采用Image J软件行Sholl分析,结果显示：生长发育阶段,环境改变影响幼鼠海马锥体细胞的发育,导致神经元树突棘延后成熟,而且成熟树突棘的数量减少,特别是成熟树突棘的比例降低；4、P120(4月龄)应激组小鼠1h后(测试短期记忆)物体识别指数显著低于对照组(P0.05),且24h后(测试长期记忆)物体识别指数显著低于对照组(P0.05),说明应激组小鼠对物体认知和记忆能力(长期)低于同龄对照组小鼠,同样说明早期不良的应激环境可稳定导致机体认知、记忆能力减弱至成年；应激组糖水偏好分数明显低于对照组(P0.1),说明应激组小鼠已经开始出现“快感缺失”,但早期的不良应激尚未使小鼠发生抑郁：矿场实验结果表明,应激组比对照组小鼠更易产生焦虑感,在自由探索问题上,应激组小鼠显得过于“呆滞、胆小”而不敢穿越中央区,此外,应激组小鼠情绪问题明显多于对照组小鼠；5、P120日龄应激组与对照组小鼠海马神经元锥体细胞区的突触后致密带(PSD-95)体积减少、GluR1表达在与记忆功能相关的树突分支节段上减弱。结论早期应激导致幼鼠的胸腺与体重比明显低于非应激鼠,应激小鼠皮质酮的含量显著高于同年龄对照组；应激还影响海马锥体细胞的发育,导致神经元树突棘延后成熟,而且成熟树突棘的数量减少,特别是成熟树突棘的比例降低；早期应激损害物体识别能力,而且机体认知、记忆能力减弱可持续到成年；另外,应激小鼠出现“快感缺失”等情绪方面的问题。这些变化可能与应激导致的突触后蛋白的改变相关。总而言之,当幼年机体长期处于应激状态时,通过内分泌轴(HPA-轴)和海马边缘结构环路使海马内增高的应激调节因子负性调节锥体细胞上树突分子/树突棘及其上的突触发生改变或丢失,从而影响神经纤维通路的正常建立和完善,最终导致认知功能损害。
【关键词】：发育 应激 记忆 海马
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R338.64
【目录】：

• 摘要4-7
• Abstract7-10
• 缩略词表10-12
• 第1章 绪论12-15
• 1.1 引言12-15
• 第2章 早期应激影响C57鼠发育短期研究15-30
• 2.1 材料与方法15-24
• 2.2 结果24-28
• 2.3 结论28
• 2.4 讨论28-30
• 第3章 早期应激损害海马学习记忆长效研究30-51
• 3.1 材料与方法31-40
• 3.2 结果40-49
• 3.3 结论49
• 3.4 讨论49-51
• 动物使用及合格证明51-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-58
• 综述58-72
• 综述一58-63
• 参考文献61-63
• 综述二63-72
• 参考文献68-72
• 个人简介72-73

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张妍;唐民科;张均田;;树突棘与学习记忆[J];国际神经病学神经外科学杂志;2006年04期

2 张赛圣;程丽霞;吕诚;;肌动蛋白结合蛋白在神经元树突棘重塑中的作用[J];中国老年学杂志;2014年06期

3 肖颖;王倩;徐慕玲;李俊凤;李兵;蒋锦昌;;亚磁环境孵化对雏鸡厌恶性条件化记忆的影响及相关的树突棘密度变化[J];中国科学(C辑:生命科学);2009年04期

4 吴萍;于东明;;前突触终末和树突棘之间突触连接的能动性研究[J];医药论坛杂志;2010年17期

5 汪迁;李杨;都思丹;;三维显微图像中神经元树突棘自动检测与分析[J];中国科学技术大学学报;2014年02期

6 周琳娜;魏建峰;王芳;袁琳娜;王小丽;刘汉武;刘胜洪;;树突棘素在大鼠小脑中的表达和年龄变化[J];中国组织化学与细胞化学杂志;2007年01期

7 段明慧;卢习;张伟;李玲玲;陈树林;赵善廷;;子宫内电击转染技术在神经元树突棘发育及神经纤维归巢研究中的应用[J];中国免疫学杂志;2014年03期

8 何方;万选才;;树突棘及其可塑性研究的现状[J];神经解剖学杂志;1986年02期

9 陈立波,薛静波,赵丽丽,易红英,赵书鹏;不同饲养条件对鸡新纹状体神经细胞树突棘的影响[J];青岛医学院学报;1998年02期

10 陈立波;;饲养方式对鸡纹状体神经细胞形态的影响研究[J];中国医学物理学杂志;2006年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 廖杰;刘深泉;;树突棘中钙信号的数值分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

2 郭阳;易咏红;孙卫文;苏涛;廖卫平;;FMR1基因敲除小鼠感觉皮质管状区神经元树突与树突棘可塑性的研究[A];第九次全国神经病学学术大会论文汇编[C];2006年

3 张博爱;;ephrin/Eph对树突棘的调节研究进展[A];经济策论（下）[C];2011年

4 崔慧先;李莎;康林;张超;;双氢睾酮对SAMP8小鼠海马树突棘的快速影响及作用[A];中国解剖学会2012年年会论文文摘汇编[C];2012年

5 王国华;程玉芳;梁宝方;袁欣;徐江平;;抑郁症小鼠海马区BDNF表达和树突棘密度的时间变化[A];第十五届中国神经精神药理学学术会议论文摘要[C];2012年

6 孙卫文;郭阳;易咏红;;钙结合蛋白Calbindin在FMR1基因敲除小鼠脑组织中的表达[A];中国神经科学学会第六届学术会议暨学会成立十周年庆祝大会论文摘要汇编[C];2005年

7 张苏明;常丽英;梅爱农;梁燕玲;李罗清;殷小平;;8-溴环磷酸腺苷对脑缺血再灌注大鼠神经再生的影响[A];第九次全国神经病学学术大会论文汇编[C];2006年

8 易咏红;;mGluR激动或抑制对FMR1基因敲除小鼠培养海马神经元树突棘形态和蛋白表达的影响[A];中国神经科学学会第六届学术会议暨学会成立十周年庆祝大会论文摘要汇编[C];2005年

9 林杭;曹仁存;王庆松;吴渝宪;王伟文;;NMDA受体诱发神经元树突棘形态改变和AMPA受体移动到树突棘的时间动态变化[A];第九次全国神经病学学术大会论文汇编[C];2006年

10 李文琪;李刚;郑歌;朱彦兵;张弛;王韵;;蛋白激酶D1对突触形态发育的调控作用[A];中国神经科学学会第九届全国学术会议暨第五次会员代表大会论文摘要集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前7条

1 记者 王丹 通讯员 提莲英;衰老过程中认知力为何下降有新解[N];健康报;2012年

2 本报记者 华凌;多睡觉更聪明有了实证[N];科技日报;2014年

3 无雨 编译;“过目不忘”小处练功[N];大众科技报;2002年

4 刘海英;神经细胞内质网功能机理揭晓[N];科技日报;2009年

5 本报记者 齐芳 詹媛;人类的大脑可“塑造”[N];光明日报;2012年

6 姜岩;过目不忘有“绝招”[N];安徽日报;2003年

7 记者姜岩;过目不忘有“绝招”[N];人民日报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 李超;电磁辐射对内嗅相关空间学习记忆的影响及其机制研究[D];第三军医大学;2015年

2 黄玉斌;非洲爪蟾嗅球中间神经元树突棘的活体成像[D];中国科学技术大学;2015年

3 任雯雯;激活α_(2A)-肾上腺素能受体促进内侧前额叶皮层神经元树突棘的成熟[D];复旦大学;2011年

4 刘姝丽;手术对不同年龄大鼠认知功能和神经元树突棘的影响[D];中南大学;2014年

5 王磊;小鼠海马CA1区轴棘突触相关特性的研究[D];河北医科大学;2006年

6 龙欢;猪Dab1和Fyn基因的克隆、表达及调控细胞骨架重排的研究[D];华中农业大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵再华;铅在大脑内的分布及其对树突棘可塑性影响的初步研究[D];第四军医大学;2015年

2 段明慧;子宫内电击转染技术在树突棘发育及神经纤维归巢研究中的应用[D];西北农林科技大学;2016年

3 何云;早期应激损害海马学习记忆突触功能机制研究[D];长江大学;2016年

4 张杨;氟西汀对抑郁症慢性不可预知应激模型大鼠海马结构各亚区内树突棘作用的体视学研究[D];重庆医科大学;2016年

5 王颖;海人酸致痫大鼠神经元树突棘的可塑性变化[D];大连医科大学;2011年

6 张科学;利用双光子显微镜在体观察脊髓半切后小鼠感觉皮层后肢代表区树突棘的变化[D];中国人民解放军医学院;2015年

7 崔占军;孕期酒精暴露对小鼠视皮质神经元树突棘和突触的影响[D];河南大学;2010年

8 白易鑫;去甲肾上腺素α_(2A)受体在内侧前额叶皮层神经元树突棘发育中的作用[D];南昌大学;2012年

9 贾贺;慢性脑缺血大鼠海马CA1区锥体细胞树突形态学变化及树突棘密度的研究[D];郑州大学;2012年

10 刘婧;辣椒素保护应激诱导的树突棘丢失和记忆损伤[D];华中科技大学;2011年

，

本文编号：860318