孕期慢性应激对子代学习记忆能力影响及其干预的实验研究

发布时间：2018-06-09 20:49

  本文选题：孕期 + 慢性应激　； 参考：《新疆医科大学》2014年博士论文

【摘要】：目的：通过建立孕期慢性不可预知温和应激(Chronic unpredictable mild stress, CUMS)大鼠模型,在行为学、组织学、分子基因不同水平下,系统的观察大鼠孕期处于应激状态对母体生殖功能及母体、子代的学习记忆能力、情绪的影响,且从海马神经递质和可塑性出发,探讨损伤的可能机制,并经过丰富环境来进行学习记忆能力损伤干预的机制探讨,为深入理解和预测应激的遗传性危害及下一步人群流行病学研究及干预提供科学依据。方法：选用Wistar雌性成年大鼠20只,随机分为模型组和对照组,模型组连续21天采用单笼饲养和慢性轻度不可预知应激造模(在第3天开始交配)；1)动态观察母鼠体重变化,采用放射免疫法测定血浆皮质酮水平,敞箱实验测定行为学改变,糖水消耗实验测定液体消耗,检测生殖有关的基本情况；测定子鼠血浆皮质酮浓度,采用Morris水迷宫、Y迷宫实验测定子鼠学习记忆能力,利用液体消耗实验、敞箱实验、悬尾实验测定子鼠情绪变化的测定,并分析其变化；2)采用HE染色和电镜进行子鼠脑海马形态学观察,ELISA方法测定脑海马组织各类中枢神经递质含量及活性,分别采用实时荧光定量RT-PCR和Western Blotting测定海马组织中神经营养因子BDNF、IGF-Ⅱ、核转录因子NF-κB,海马中突触可塑性相关蛋白Arc表达情况,并分析其相关性；3)给予孕期慢性应激及对照组子代组分别丰富环境干预,进行行为学、情绪、脑海马神经递质含量及突触相关蛋白表达情况测定,分析其效果。结果：1)模型组母鼠体重与对照组存在统计学差异(P0.05),模型组大鼠体重增高率低于对照组；模型组母鼠皮质酮与对照组存在统计学差异(P0.05),模型组母鼠皮质酮水平随应激时间增长有大幅度变化；除粪便粒数外,模型组母鼠行为学各指标与对照组存在统计学差异(P均0.05),母鼠各行为学指标变化与应激时间长短有关系,时间与应激因素之间不存在交互关系(P均0.05)；模型组母鼠纯水消耗与对照组未发现存在统计学差异,而两组糖水消耗、总液体消耗和1%蔗糖偏爱存在统计学差异(P均0.05),表明应激对孕期大鼠液体消耗指标有影响；时间因素有统计学意义(P均0.05),母鼠液体消耗变化与应激时间长短有关系；每个时间点的比较：正常对照组和模型组的基线总液体消耗、糖水消耗、纯水消耗、糖水偏爱百分比差异不大,均无统计学意义(P0.05)。应激第7、14天和21天,模型组大鼠液体消耗各指标与对照组差异均有统计学意义(P0.05)；模型组所产子鼠只数及孕天数与对照组差异存在统计学意义(P0.05),模型子鼠组只数及孕天数均低于对照子鼠组；2)在PND28和PND42时,模型子鼠组体重与对照子鼠组差异具有统计学意义(P0.05)；模型子鼠组血浆皮质酮与对照子鼠组差异具有统计学意义(P0.05); Morris水迷宫实验：模型子鼠组在水迷宫中逃避潜伏期与对照子鼠组比较差异具有统计学意义(P0.05),时间因素有统计学意义(P0.05),时间与应激因素之间不存在交互关系(P0.05),模型子鼠组逃避潜伏期时间比对照子鼠组长,且有随时间缩短的趋势；跨平台次数两组间存在统计学差异(P0.05);Y迷宫实验：模型子鼠组在Y迷宫试验中学会所需的训练次数、记忆保持测试正确反应率与对照子鼠组比较差异具有统计学意义(P0.05)；行为学实验：除清洁次数外,模型子鼠组行为学各指标与对照子鼠组存在统计学差异(P0.05)；液体消耗情况：模型子鼠组与对照子鼠组在液体消耗实验中糖水消耗和1%蔗糖偏爱百分比存在统计学差异(P0.05),而在纯水消耗和总液体消耗方面未发现存在统计学差异(P0.05)。悬尾实验：模型子鼠组与对照子鼠组在悬尾实验中静止时间和挣扎次数均存在统计学差异(P0.05)；3)子鼠脑海马形态结构改变,超微结构异常；模型子鼠组与对照子鼠组海马胆碱能神经递质ACh含量、ChAT和AChE活性均存在统计学差异(P0.05),模型子鼠组ACh含量、ChAT活性下降,AChE活性上升；模型子鼠组与对照子鼠组海马单胺类神经递质NE、DA和5-HT均存在统计学差异(P0.05),模型子鼠组三个单胺类神经递质均下降；模型子鼠组与对照子鼠组海马的Glu和GABA均存在统计学差异(P0.05),模型子鼠组较对照子鼠组兴奋性神经递质Glu降低、而抑制性GABA含量升高；模型子鼠组与对照子鼠组海马的NO存在统计学差异(P0.05),模型子鼠组NO含量降低；4)RT-PCR提示：模型子鼠组与对照子鼠组海马组织的BDNF mRNA、IGF-Ⅱ mRNA和NF-κBmRNA差异均存在统计学意义(P0.05),模型子鼠组BDNF mRNA、IGF-Ⅱ mRNA和NF-κB mRNA表达降低,Arc mRNA差异未发现存在统计学意义(P0.05)。Western Blotting检测发现：模型子鼠组与对照子鼠组海马组织的BDNF、IGF-Ⅱ、Arc和NF-κB蛋白表达差异均存在统计学意义(P0.05),与对照子鼠组相比,模型子鼠组BDNF、IGF-Ⅱ、Arc和NF-κB表达降低；5)相关性分析发现：子鼠在水迷宫中的逃避潜伏期和Y迷宫中的训练次数与母鼠皮质酮存在正相关(P0.05)、与母鼠水平运动、垂直运动和1%蔗糖偏爱存在负相关(P0.05)；子鼠在水迷宫中的跨平台次数和Y迷宫中的正确反应率与母鼠皮质酮存在负相关(P0.05),与水平运动、垂直运动和1%蔗糖偏爱存在负相关(P0.05)；子鼠在水迷宫中的逃避潜伏期和Y迷宫中的训练次数与子鼠皮质酮、海马中GABA存在正相关(P0.05)、与子鼠ACh、ChAT、NE、DA、5-HT和NO存在负相关(P0.05)；子鼠在水迷宫中的跨平台次数和Y迷宫中的正确反应率与子鼠皮质酮、海马中GABA存在负相关(P0.05)、与子鼠ACh、ChAT、NE、DA、5-HT和NO存在正相关(P0.05)；除水迷宫中的跨平台次数和Y迷宫中训练次数与IGF-Ⅱ蛋白表达未发现存在相关外(P0.05),其他指标均发现存在相关性：子鼠在水迷宫中的逃避潜伏期和Y迷宫中的训练次数均与突触各相关蛋白存在负相关性(P0.05)；子鼠在水迷宫中的跨平台次数和Y迷宫中的正确反应率与突触各相关蛋白存在负相关性(P0.05)；6)丰富环境对子鼠体重的影响：模型子鼠组和模型丰富环境组体重低于对照和对照丰富环境组子鼠体重。经历了丰富环境后,四组体重存在统计学差异(P0.05)；丰富环境对子鼠血浆皮质酮水平影响：四组血浆皮质酮同样存在统计学差异(P0.05),模型子鼠组分别与其他各组差异存在统计学意义(P0.05),对照丰富环境组子鼠血浆皮质酮最低,而模型子鼠组是最高的；7)丰富环境下子鼠学习记忆能力变化：四组在Morris水迷宫中逃避潜伏期与对照子鼠组差异具有统计学意义(P0.05),两丰富环境组逃避潜伏期增长,跨平台次数四组间存在统计学差异(P0.05),对照丰富环境组子鼠跨平台次数最多,而模型子鼠组是最少；四组子鼠在Y迷宫试验中学习、记忆次数比较差异具有统计学意义(P0.05),进行丰富环境,学习、记忆能力就会有所提高；四组子鼠在水平运动和垂直运动方面比较差异具有统计学意义(P0.05),进行丰富环境,水平运动和垂直运动能力就会有所提高；四组子鼠在纯水消耗、糖水消耗和1%蔗糖偏爱百分比比较差异具有统计学意义(P0.05),进行丰富环境,糖水消耗就会有所增加；四组在静止时间和挣扎次数上比较差异具有统计学意义(P0.05),模型子鼠组水平静止时间最长、挣扎次数最少,而模型子鼠组只要进行了丰富环境,静止时间就会缩短、挣扎次数增多；8)丰富环境对各组子鼠神经递质影响：四组子鼠在海马组织胆碱能神经递质ACh含量、ChAT和AChE活性,单胺类神经递质NE、DA和5-HT含量及氨基酸类神经递质Glu和GABA含量均存在统计学差异(P0.05),丰富环境对其均有影响；四组子鼠在海马组织NO含量方面均存在统计学差异(P0.05),丰富环境后,NO含量升高；9)丰富环境对蛋白表达影响：四组子鼠海马组织的BDNF mRNA、 IGF-Ⅱ mRNA和NF-κB mRNA及蛋白表达差异均存在统计学意义(P0.05),经过丰富环境后,蛋白表达增高。结论：1)孕期应激可诱发实验母鼠行为、活动习性和生育能力有影响；2)孕期慢性应激致子鼠出现高应激状态,空间、工作学习记忆能力下降,情绪出现类似焦虑、抑郁现象；3)孕期慢性应激影响子鼠学习记忆能力下降与母体及子代血浆中皮质酮升高均有关；4)孕期慢性应激对子鼠学习记忆能力下降与海马组织中枢神经递质变化及BDNF、IGF-Ⅱ、 Arc和NF-κB蛋白表达降低有关；5)丰富环境能改善子鼠的学习记忆能力,使大鼠的活动度增高、对新环境的探究行为和适应能力增高、大鼠快感也有所增加；6)丰富环境提高孕期慢性应激子鼠学习记忆能力、情绪变化与子鼠血浆中皮质酮、子鼠海马中中枢神经递质分泌、海马组织神经营养因子BDNF、IGF-Ⅱ、核转录因子NF-κB、海马中突触可塑性相关蛋白Arc mRNAs和蛋白表达均有所增加有关。
[Abstract]:Objective : To investigate the effects of stress on maternal reproductive function and maternal and offspring learning and memory abilities and mood in rats at different levels of ethology , histology and molecular genes by establishing a rat model of chronic unpredictable mild stress ( CUMS ) .
1 ) To observe the changes of the weight of the mother and mouse dynamically , and the plasma cortisol level was measured by radioimmunoassay . The behavior change was measured by the open - box experiment , the consumption of liquid was measured by the experiment of sugar water consumption , and the basic condition of reproduction was detected ;
The plasma concentrations of cortical ketone were determined by Morris water maze and Y maze test to determine the learning and memory ability of the mice . The changes of emotion were measured by liquid consumption experiment , open - box experiment and suspension tail experiment .
The expression of BDNF , IGF - 鈪，

本文编号：2000782