生命早期应激对雄性小鼠抑郁焦虑样行为及BDNF表达的影响及不同时期干预的效果

发布时间：2020-05-25 10:06

【摘要】：目的:生命早期是神经元生长发育以及突触形成的关键阶段。生命早期应激(Early life stress,ELS)会对个体的生理以及心理发育产生着不同程度的不良影响,参与着某些疾病或者行为易感因素的形成,从而诱导个体在成年期抑郁焦虑行为的增加。因此,我们通过建立生命早期应激模型,比较在青春期和成年期通过艾司西酞普兰和7,8-二羟基黄酮(7,8-DHF)干预观察其对雄性小鼠抑郁焦虑样行为及脑源性神经营养因子(BDNF)表达的影响,来探讨生命早期应激致精神疾病发病的可能的生物学机制,以及早期干预是否可以延缓或防止相关疾病发病这一假说。研究方法:建立生命早期应激模型,即母孕期应激合并母婴分离。将50只C57BL/6J孕鼠随机分为应激组和非应激组。母孕期应激:应激组在怀孕期(GD)5-19天施加慢性温和性刺激。该过程包括食物和水剥夺(12h)、空笼(12h)、湿笼(8h)、倾斜笼子45°(12h)、频闪(12h)、群养(12h)、昼夜颠倒(24h)。母婴分离:应激组子代小鼠在出生后(PN)2-21天与母鼠进行分离,时间为上午8点-12点,合计4个小时。非应激组孕鼠及其子代正常饲养。按照随机且不同窝别的原则将应激组和非应激组子代雄鼠分别在青春期(PND30-50)和成年期(PND60-80)给予持续21天ES:10mg/kg/d;7,8-DHF:10mg/kg/d;等体积的生理盐水腹腔注射。待小鼠成年后进行旷场实验、高架十字迷宫、强迫游泳实验来评价抑郁焦虑样行为,使用免疫酶联吸附试验检测小鼠海马(HIP)、前额叶(PFC)、下丘脑区域的BDNF的表达。结果:1、旷场实验的运动距离统计分析显示,发现生命早期应激(ELS)减少了小鼠的运动距离,说明经历了ELS的小鼠焦虑水平增加。而ES和7,8-DHF的干预可以使小鼠运动距离增加,缓解这种焦虑状态,且二者之间的疗效没有差别。2、旷场实验的中心时间统计分析显示,经历过生命早期应激的小鼠出现在旷场中心停留时间缩短的焦虑样行为,药物干预可以逆转这种状态,ES和DHF都使得经历过生命早期应激的小鼠停留在旷场中心区域时间增加,改善了其焦虑水平,且二者之间的疗效没有差别。在ES水平和DHF水平均发现在青春期进行了药物干预的小鼠在旷场中心区域停留的时间要长于成年期组,说明在青春期药物干预的效果较好。3、高架十字迷宫的开放臂时间统计分析显示,ELS导致小鼠进入开放臂的停留时间减少,ES和DHF干预均可以增加小鼠在开放臂停留的时长,缓解小鼠的焦虑,且二者之间的疗效没有差别。4、强迫游泳的不动时间统计分析显示,生命早期应激使小鼠的不动时间增长,说明ELS导致小鼠抑郁,但药物干预可以使不动时间增长逆转这种不动状态,改善其抑郁行为,在ES水平和DHF水平均发现青春期的不动时长较成年期干预明显缩短,说明干预效果要优于成年期。5、海马、前额叶、下丘脑的BDNF表达统计分析显示,ELS使BDNF的表达水平变低,ES和DHF药物干预可以提高ELS组BDNF的表达水平,不同时期的干预效果不同,青春期干预可以使脑内的BDNF的表达量升高,说明在青春期干预的效果对BDNF表达量的影响优于成年期。结论:生命早期应激(ELS)导致子代雄性小鼠在成年期出现抑郁和焦虑样行为,并且使海马(HIP)、前额叶(PFC)、下丘脑这三个区域的BDNF表达水平下降。通过ES和7,8-DHF的干预可以逆转成年期小鼠出现抑郁和焦虑样行为,并且改善BDNF的水平。青春期的干预效果优于成年期的干预效果。
【图文】：

运动距离,应激,生命,小鼠

3 结果本实验从 period（青春期和成年期）、model（生命早期应激组和对照组）、drug（ES、DHF、NS）这三个因素入手对所有实验数据结果进行统计分析。3.1 旷场试验运动距离在 period 和 model 存在两因素交互作用[F(1,84)=4.637,P=0.034]，青春期水平[F(2,84)=8.132,P=0.001]和成年期水平[F(2,84)=4.841,P=0.01]，ELS 减少了小鼠的运动距离，说明经历了 ELS 的小鼠焦虑水平增加。model 和 drug 存在两因素交互效应[F(2,84)=8.211,P=0.001]，在 ELS 状态下进行 ES 干预[F(1,84)=4.766,P=0.032]和 DHF干预[F(1,84)=4.118,P=0.046]会增加小鼠的运动距离（distance），缓解这种焦虑状态。但二者的疗效对比没有统计学差异（P＞0.05）。

生命,应激,小鼠

3.2 旷场试验中心时间model、period、drug之间存在显著的三因素交互作用[F(2,84)=12.522,P＜0.001]。在 NS 水平 period 和 model 存在交互作用[F(1,84)=4.986,P=0.028]，不管在青春期[F(1,84)=62.656,P＜0.001]还是成年期[F(1,84)=22.635,P＜0.001]model 具有简单单独效应，表明经历过生命早期应激的小鼠出现在旷场中心停留时间较短的焦虑行为。在 ELS 水平 period 和 drug 存在交互作用[F(2,84)=4.573,P=0.013]，，青春期水平[F(2,84)=28.886,P＜0.001]和成年期水平[F(2,84)=5.530,P=0.006]drug 均存在简单单独效应，说明药物干预可以逆转这种状态，ES 和 DHF 都使得经历过生命早期应激的小鼠停留在旷场中心区域时间增加，改善了其焦虑水平，不过二者之间（P＞0.05）疗效没有差异。在 ES 水平[F(1,84)=20.890,P＜0.001]和 DHF 水平[F(2,84)=18.845,P＜0.001]均发现在青春期进行了药物干预的小鼠在旷场中心区域停留的时间要长于成年期组，说明在青春期药物干预的效果较好。
【学位授予单位】：中国医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R749.4

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