慢性應(yīng)激對大鼠空間學(xué)習(xí)記憶影響機制的研究.pdf

1、目的:采用孤養(yǎng)與慢性輕度不可預(yù)見性應(yīng)激(CUMS)相結(jié)合建立慢性復(fù)合應(yīng)激大鼠模型,通過行為學(xué)檢測、組織形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)相結(jié)合的方法,研究慢性應(yīng)激對大鼠空間學(xué)習(xí)記憶行為和海馬、額葉腦區(qū)神經(jīng)細胞粘附分子(Neural cell adhesion molecule,NCAM)及生長相關(guān)蛋白(Growth associated protein-43,GAP-43)表達的影響,以及NCAM、GAP-43表達變化與應(yīng)激性行為效應(yīng)之間的相互關(guān)系,以

2、探討慢性應(yīng)激對大鼠空間學(xué)習(xí)記憶影響可能的中樞機制。
　　 方法:(1)動物模型:連續(xù)35天慢性輕度不可預(yù)見性應(yīng)激結(jié)合孤養(yǎng)方法建立慢性復(fù)合應(yīng)激大鼠模型。將16只雄性SD大鼠隨機分為正常對照組和應(yīng)激模型組(n=8)。造模期間對照組大鼠正常飼養(yǎng),模型組給予35天的應(yīng)激刺激。(2)動物行為指標(biāo):觀測實驗過程中兩組大鼠的體重變化,以O(shè)pen-field法和雙瓶蔗糖水消耗實驗來評定大鼠應(yīng)激后的行為變化,作為模型是否建立成功的依據(jù)。學(xué)習(xí)記憶行

3、為指標(biāo)采用Morris水迷宮和Y迷宮。(3)腦區(qū)組織形態(tài)觀察:在確認(rèn)模型建立成功的基礎(chǔ)上處死解剖大鼠,全腦固定,切取雙側(cè)海馬、額葉腦區(qū),HE常規(guī)染色,光鏡下(x400)觀察兩組大鼠海馬各亞區(qū)及額葉腦區(qū)神經(jīng)細胞形態(tài)變化,計神經(jīng)細胞數(shù),并分析各腦區(qū)神經(jīng)細胞數(shù)與Morris水迷宮、Y迷宮各項學(xué)習(xí)記憶行為指標(biāo)間的相關(guān)性。(4)蛋白表達檢測:用免疫組織化學(xué)方法研究兩組大鼠海馬各亞區(qū)、額葉腦區(qū)中NCAM、GAP-43蛋白表達的變化,運用IPP圖像分

4、析系統(tǒng)測定免疫反應(yīng)產(chǎn)物的平均光密度,并分析各腦區(qū)NCAM、GAP-43蛋白表達水平與Morris水迷宮、Y迷宮各項學(xué)習(xí)記憶行為指標(biāo)間的相關(guān)性。
　　 結(jié)果:
　　 1、慢性應(yīng)激對大鼠空間學(xué)習(xí)記憶等行為的影響:模型組大鼠的體重增長量、糖水?dāng)z入量占總飲水量的百分比均明顯減少(p＜0.01);曠場實驗中的水平穿越格子數(shù)、站立次數(shù)均明顯減少(p＜0.01),中央格停留時間、糞便粒數(shù)均增加(p＜0.05),與對照組相比,差異具有顯

5、著性,表明本研究慢性復(fù)合應(yīng)激大鼠模型建立成功;Morris水迷宮實驗中,模型組大鼠的5天訓(xùn)練平均潛伏期延長(p＜0.01),平臺穿越次數(shù)明顯減少(p＜0.01);Y迷宮實驗中,模型組大鼠第二天的主動回避反應(yīng)次數(shù)明顯減少(p＜0.01),與對照組相比,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 2、慢性應(yīng)激對大鼠海馬各亞區(qū)、額葉腦區(qū)組織形態(tài)和神經(jīng)細胞數(shù)的影響:
　　 光鏡下(×400)組織形態(tài)觀察:模型組大鼠海馬CA1區(qū)錐體陽性細胞層較薄

6、,排列稀疏紊亂,細胞胞體縮小,細胞間隙大;而對照組大鼠的海馬CA1區(qū)錐體細胞清晰完整,分布緊密規(guī)則,有明顯大量的神經(jīng)纖維。模型組大鼠海馬CA3區(qū)錐體細胞排列稀疏散亂,細胞間隙增寬,細胞丟失、數(shù)量減少,細胞質(zhì)染色淡;而對照組大鼠的海馬CA3區(qū)錐體細胞排列整齊,細胞質(zhì)染色深。模型組大鼠海馬DG區(qū)顆粒細胞水腫,呈空泡樣變性、缺失,細胞層較薄,細胞間隙大,排列稀疏;而對照組大鼠的海馬DG區(qū)顆粒細胞清晰完整,分布面積大且密集。模型組大鼠額葉顆粒細

7、胞核濃染,固縮,伴有膠質(zhì)細胞增生聚集成堆,位于壞死的神經(jīng)細胞附近;而對照組大鼠的額葉顆粒細胞形態(tài)及分布未見異常。
　　 模型組海馬CA1區(qū)、CA3區(qū)錐體細胞數(shù)均有減少(p＜0.05),齒狀回DG區(qū)顆粒細胞數(shù)明顯減少(p＜0.01),與對照組大鼠相比,差異具有顯著性;而額葉腦區(qū)顆粒細胞數(shù)組間無顯著性差異。
　　 3、慢性應(yīng)激對大鼠海馬各亞區(qū)及額葉腦區(qū)NCAM、GAP-43蛋白表達的影響:
　　 模型組大鼠海馬CA3

8、區(qū)、DG區(qū)NCAM蛋白表達水平低,均呈陰性反應(yīng),額葉腦區(qū)NCAM免疫組化結(jié)果呈弱陽性反應(yīng),對照組均為陽性反應(yīng);測量免疫反應(yīng)產(chǎn)物平均光密度進行半定量分析,模型組與對照組相比差異均顯著(p＜0.01)。
　　 模型組大鼠海馬DG區(qū)GAP-43免疫組化結(jié)果有弱陽性反應(yīng),對照組呈強陽性反應(yīng);測量免疫反應(yīng)產(chǎn)物平均光密度進行半定量分析,模型組與對照組相比差異具有顯著性(p＜0.01)。
　　 4、兩腦區(qū)神經(jīng)細胞數(shù)及NCAM、GAP-

9、43蛋白表達量與Morris水迷宮、Y迷宮各項學(xué)習(xí)記憶行為指標(biāo)之間、NCAM和GAP-43蛋白表達量之間的相關(guān)性分析:
　　 海馬CA1區(qū)、CA3區(qū)、DG區(qū)細胞數(shù)與Y迷宮第二天主動回避反應(yīng)次數(shù)之間均呈顯著正相關(guān)(p＜0.01;p＜0.05;p＜0.05),海馬DG區(qū)細胞數(shù)與Y迷宮第一天學(xué)習(xí)次數(shù)之間呈顯著負相關(guān)(p＜0.05);海馬CA3區(qū)及額葉腦區(qū)NCAM表達量與水迷宮5天訓(xùn)練平均潛伏期之間均呈顯著負相關(guān)(p＜0.05),海馬C

10、A3區(qū)NCAM表達量與Y迷宮第二天主動回避反應(yīng)次數(shù)之間呈顯著正相關(guān)(p＜0.01);海馬DG區(qū)GAP-43表達量與水迷宮平臺穿越次數(shù)之間呈顯著正相關(guān)(p＜0.05)。
　　 海馬DG區(qū)GAP-43的表達量、海馬DG區(qū)及額葉腦區(qū)NCAM的表達量與海馬CA3區(qū)NCAM的表達量均呈顯著正相關(guān)(p＜0.05);海馬DG區(qū)GAP-43的表達量與海馬DG區(qū)NCAM的表達量呈顯著正相關(guān)(p＜0.01)。
　　 結(jié)論:
　　 1

11、、慢性應(yīng)激損傷大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力,不但妨礙學(xué)習(xí)過程(空間記憶的獲得鞏固),而且影響空間記憶的提取重現(xiàn)。
　　 2、慢性應(yīng)激改變大鼠海馬及額葉神經(jīng)細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)和數(shù)量,且海馬各區(qū)神經(jīng)細胞數(shù)與大鼠空間學(xué)習(xí)記憶行為指標(biāo)之間具有相關(guān)性,提示慢性應(yīng)激損傷大鼠空間學(xué)習(xí)記憶可能與海馬及額葉腦區(qū)神經(jīng)元變性凋亡或遲發(fā)性神經(jīng)元死亡有關(guān)。
　　 3、慢性應(yīng)激模型大鼠海馬及額葉NCAM、GAP-43蛋白的表達均下降,兩指標(biāo)之間有相關(guān)性;且兩蛋白