應(yīng)激對大鼠海馬CA1區(qū)突觸可塑性及學(xué)習(xí)記憶影響的研究.pdf

1、目的；出生前的應(yīng)激經(jīng)歷對出生后子代在生理和心理等多方面產(chǎn)生持久的影響，但是，出生前慢性應(yīng)激經(jīng)歷對出生后子代海馬CAl區(qū)突觸可塑性如長時程增強(Long-term potentiation，LTP)和長時程抑制(L,ong-term depression，UD)關(guān)系的研究尚未見報道；通過對出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷子代海馬CAl區(qū)LTP和LTD誘導(dǎo)性及學(xué)習(xí)記憶和行為反應(yīng)的測定，探討出生前慢性應(yīng)激對子代海馬CAl區(qū)突觸可塑性及學(xué)習(xí)記憶行為的影響。

2、 方法；自然受孕后的Wistar母鼠隨機分為慢性應(yīng)激組和正常對照組；慢性應(yīng)激組于受孕的第13天至第19天每天給予一次足部電擊(30分鐘內(nèi)隨機給予10次，每次0.8 mA，持續(xù)1秒鐘)，正常對照組不作任何處理保持自然生活狀態(tài)；自然生產(chǎn)后的雄性子鼠各取一半在兩組間進行交叉撫養(yǎng)，另一半由親生母鼠撫養(yǎng)，至出生后21天斷奶。子鼠于5周齡時進行實驗。電生理實驗是在腦冠狀面切取的400微米厚腦片上對海馬CAl區(qū)LTP和LTD的誘導(dǎo)性進行測定。

3、子鼠急性應(yīng)激方案為：10分鐘內(nèi)隨機給予10次足部電擊刺激，每次1 mA，持續(xù)1秒鐘；急性應(yīng)激后的子鼠立即斷頭取腦進行實驗；行為學(xué)實驗分別通過Morris水迷宮和強迫游泳分別測試子鼠的學(xué)習(xí)記憶能力和情緒行為反應(yīng)。LTP或LTD的測定是在高頻刺激(HFS)或低頻刺激(LFS)后30-40分鐘進行的；以均值4-標(biāo)準(zhǔn)誤(mean 4±s．e．m．)表示。電生理和行為學(xué)結(jié)果的統(tǒng)計比較：在同一組中采用獨立樣本t檢驗，組間比較采用單因素方差分析；統(tǒng)計

4、學(xué)顯著性差異設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)為P<0.05． 結(jié)果(1)出生前慢性應(yīng)激改變出生后子鼠海馬CAl區(qū)LTP、LTD的誘導(dǎo)性：為檢測出生前慢性應(yīng)激對子代海馬長時程突觸可塑性的影響，分別對海馬CAl區(qū)LTP和LTD的誘導(dǎo)進行了檢測。結(jié)果顯示，高頻刺激在正常對照子代穩(wěn)定地誘導(dǎo)出了LTP(CTL，n=8，與基線相比為1.27 4±0.04，P<0.05)，而在出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代誘導(dǎo)出了較小的LTP(STR，n=9，與基線相比為1．04 4-

5、0.05，P<0.05)；單因素方差分析結(jié)果顯示，出生前慢性應(yīng)激與正常對照子代相比有明顯的統(tǒng)計學(xué)差異(CTL：STR，F(xiàn)(1，16)=1 67．798，P<0.05)；提示出生前慢性應(yīng)激對子代海馬CAl區(qū)LTP的誘導(dǎo)有明顯的損害作用。與此相反，低頻刺激在正常對照子代穩(wěn)定地誘導(dǎo)出了LTD(CTL，n=7，與基線相比為0.91 4±0.02，P<0.05)，而在出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代誘導(dǎo)出了較大的LTD(STR，n=7，與基線相比為0.

6、80 4-0.03，P<0.05)；單因素方差分析結(jié)果顯示，出生前慢性應(yīng)激與正常對照子代相比有明顯的統(tǒng)計學(xué)差異(CTL：STR， F(1，13)=1 85．391，P<0.05)；提示出生前慢性應(yīng)激對子代海馬CAl區(qū)LTD的誘導(dǎo)有明顯的易化作用。該實驗結(jié)果說明，出生前慢性應(yīng)激損害子代海馬CAl區(qū)LTP的誘導(dǎo)，而易化LTD的誘導(dǎo)。 (2)出生后撫養(yǎng)母鼠對子鼠海馬CAl區(qū)LTP和LTD的誘導(dǎo)無明顯影響：為排除孕期母鼠的應(yīng)激效應(yīng)延續(xù)至產(chǎn)后

7、哺乳期因而通過母鼠的情緒行為和／或激素改變(通過乳汁)對子鼠海馬CAl區(qū)LTP和LTD誘導(dǎo)的影響，我們采用交叉撫育設(shè)計方案研究。結(jié)果顯示，出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子鼠(STR)交叉于正常對照母鼠撫育，其LTP和LTD誘導(dǎo)幅值分別為：LTP：STR，n=9，1.06士0.03和LTD：STR，n=6，0.77士0.04；出生前無慢性應(yīng)激經(jīng)歷的正常對照子鼠(CTL)交叉于出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的母鼠撫育，其U1P和LTD誘導(dǎo)幅值分別為：LTP：

8、CTL，n=8，1.26士0.03和LTD：CTL，n=8，0.89士0.03。與沒有交叉撫育的子鼠相比，出生后交叉撫育沒有改變出生前慢性應(yīng)激經(jīng)歷所致的子代海馬CAl區(qū)LTP、LTD誘導(dǎo)性的變化，(CTL：交叉與沒有交叉撫育相比，LTP為F<,(l,16)>=0.1578，P>0.05；LTD為F<,(1,13)>=0.0866,P>0.05。STR：交叉與沒有交叉撫育相比，LTP為F<,(1，16)>=0.1782，p>0.05；LT

9、D為F<,(1，13)>=0.0993，P>0.05)。該項實驗結(jié)果提示：出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代其海馬CAl區(qū)LTP和LTD誘導(dǎo)性的改變主要是由于出生前的慢性應(yīng)激經(jīng)歷所致，并非由出生后撫育母親所致。(3)出生前慢性應(yīng)激加劇子鼠在急性應(yīng)激下海馬CAl區(qū)LTP和LTD誘導(dǎo)的反應(yīng)性：與出生前沒有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代在急性應(yīng)激后LTP幅值相比(CTL，n=8，與基線相比為1.10士0.03，p<0.05)，出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代在急性應(yīng)激

10、后其IXP的誘導(dǎo)進一步抑制(STR，n=9，與基線相比為1.03士0.03，p>0.05)；單因素方差分析結(jié)果顯示，出生前慢性應(yīng)激經(jīng)歷加劇了急性應(yīng)激對海馬LTP的損傷效應(yīng)(STR：CTL，F(xiàn)<,(1,16)>=55.803，P<0.05)。與此相反，與出生前沒有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代在急性應(yīng)激后LTD幅值相比(CTL，n=7，與基線相比為O.82士O.03，P<0.05)，出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代在急性應(yīng)激后其LTD的誘導(dǎo)進一步易化(ST

11、R，n=6,與基線相比為0.69±4-0.05，p<0.05)；單因素方差分析結(jié)果顯示，出生前慢性應(yīng)激經(jīng)歷使得急性應(yīng)激易化LTD的效應(yīng)進一步加強(STR：CTL，F(xiàn)<,(1,16)>=39.731，p<0.05)。該研究結(jié)果說明，出生前的慢性應(yīng)激經(jīng)歷加劇出生后子代在急性應(yīng)激條件下海馬突觸可塑性的反應(yīng)性。(4)出生前慢性應(yīng)激改變出生后子鼠在強迫游泳中的反應(yīng)性：強迫游泳實驗是一種常用的有效的測驗大鼠情緒反應(yīng)的一種實驗方法；結(jié)果顯示，在強迫游

12、泳測試中，出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代第一次出現(xiàn)不動的時間(STR:n=8，100.6±7.3秒)明顯早于出生前無慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代(CTL:n=9，134.1±5.7秒)，兩者之間存在顯著性差異(P<0.05)；而在5分鐘內(nèi)總的不動時間(STR:n=8，154.44±6.4秒)明顯長于出生前無慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代(CTL:n=9，107.7±9.6秒)，兩者之間存在顯著性差異(p<0.05)。該研究結(jié)果提示，出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代在應(yīng)

13、激情形下更易出現(xiàn)抑郁樣反應(yīng)。 (5)出生前慢性應(yīng)激損害子鼠的學(xué)習(xí)記憶能力：水迷宮實驗結(jié)果顯示：在訓(xùn)練學(xué)習(xí)階段，出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代(STR，n=10)找到平臺的平均時間長于出生前沒有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代(CTL，n=12)，特別是在訓(xùn)練的第2.4天有顯著性差異(STR：CTL分別為66.6±5.9，52.08+3.34秒；42.77±3.44，32.80±2.48秒；31.76±2.42，22.38±2.16秒；P<0.05)。趨

14、邊性時間測試結(jié)果也顯示，出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代在水池周邊的時間長于出生前沒有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代，特別是在訓(xùn)練的第一和第二天有顯著性差異(STR：CTL分別為54.524±3.89，39.274±3.3 1％： 38.25 4±3·21，24·204±1.95％；P<0.01)；說明出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代學(xué)習(xí)能力，特別是空間學(xué)習(xí)能力受到了損害，在水迷宮中表現(xiàn)出較強的應(yīng)激反應(yīng)性。在對記憶的保持和提取測試中，出生前有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子

15、代第一次到達平臺位置的平均時間長于出生前沒有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代，兩者之間存在顯著性差異(CTL，n=12，14.7±1.5秒：STR，n=10，32.2±5.8秒； CTL：STR，F(xiàn)<,(1，21)>=1 0.084， P<0.05)：而穿越平臺位置次數(shù)少于出生前沒有慢性應(yīng)激經(jīng)歷的子代，兩者之間也存在顯著性差異(CTL，n=12，5.1±0.4；STR,n=10，3.4±0.6：CTL：STR，F(xiàn)o<,(21)>=6.268，P<