次聲抑制海馬神經(jīng)發(fā)生相關(guān)機(jī)制的研究.pdf

1、物體機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生的頻率小于20Hz的聲波被稱為次聲，廣泛存在于自然界及社會(huì)環(huán)境中。次聲具有頻率低、穿透性強(qiáng)、遠(yuǎn)距離傳播過程中衰減小等特性，很難做到有效防護(hù)，因此高強(qiáng)度次聲對(duì)生物體的影響巨大。次聲的來源非常廣泛，是噪音污染的重要組成部分。次聲對(duì)機(jī)體多個(gè)系統(tǒng)均可產(chǎn)生不良影響。由于腦的固有頻率恰處次聲作用范圍，是其損傷最為嚴(yán)重的部位。次聲引起的腦損害中，學(xué)習(xí)記憶功能的下降最為突出。
　　由于學(xué)習(xí)記憶能力與海馬密切相關(guān)，而海馬功能的發(fā)揮

2、源于其內(nèi)部終生自我更新的NSCs，這群細(xì)胞在海馬增殖、遷移、分化為成熟神經(jīng)元并整合到神經(jīng)網(wǎng)路中，參與學(xué)習(xí)記憶的調(diào)節(jié)。近年來研究已經(jīng)證實(shí)，次聲作用后，海馬齒狀回NSCs數(shù)量顯著減少。然而，次聲發(fā)揮抑制作用的機(jī)制卻尚未闡明。
　　海馬神經(jīng)發(fā)生的調(diào)節(jié)是個(gè)復(fù)雜的過程，有賴于NSCs內(nèi)外雙方面因素的共同調(diào)控。腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的炎性反應(yīng)是引起NSCs增殖減少的一個(gè)重要的細(xì)胞外因素。而且有研究表明，次聲作用后兩種膠質(zhì)細(xì)胞均有顯著

3、激活，數(shù)量增多。那么，激活的膠質(zhì)細(xì)胞是否可以引起NSCs數(shù)量的減少呢？另外，細(xì)胞內(nèi)機(jī)制也是調(diào)控神經(jīng)發(fā)生的重要因素，次聲有可能對(duì)NSCs發(fā)揮直接的損傷作用。
　　目的：
　?。?）明確小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞在次聲引起的神經(jīng)發(fā)生減少過程中所發(fā)揮的作用及相關(guān)作用機(jī)制。（2）觀察次聲對(duì)體外培養(yǎng)的NSCs存活、增殖和分化的影響。
　　方法：
　?。?）成年大鼠經(jīng)16Hz、130dB次聲作用7d后，觀察其海馬齒狀回NSCs

4、增殖、遷移和分化的變化。（2）分別采用小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的特異性抑制劑米諾環(huán)素及氟代檸檬酸阻斷兩種細(xì)胞的激活，觀察次聲后大鼠海馬齒狀回NSCs數(shù)量的改變。（3）體外分別培養(yǎng)兩種膠質(zhì)細(xì)胞，經(jīng)過次聲作用后，于不同時(shí)間點(diǎn)將其上清液加入離體培養(yǎng)的NSCs中，觀察NSCs存活和增殖的變化。（4）通過應(yīng)用液相蛋白芯片技術(shù)檢測(cè)次聲后成年大鼠海馬組織多種細(xì)胞因子表達(dá)水平的變化，及觀察次聲作用后離體培養(yǎng)小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞炎性通路NF-κB的改

5、變，探討次聲引起神經(jīng)發(fā)生減少的相關(guān)炎性機(jī)制。（5）體外培養(yǎng)NSCs，觀察次聲對(duì)其存活、增殖和分化的影響。
　　結(jié)果：
　?。?）次聲作用可顯著減少海馬齒狀回NSCs及新生神經(jīng)元的數(shù)量，但對(duì)NSCs的遷移和分化并無明顯作用。（2）大鼠次聲暴露后分別應(yīng)用米諾環(huán)素和氟代檸檬酸干預(yù)，其NSCs數(shù)量及新生神經(jīng)元數(shù)量較單純次聲暴露組顯著增多。（3）NSCs的MTT檢測(cè)及BrdU和Ki67免疫細(xì)胞化學(xué)染色結(jié)果表明，次聲暴露后8h、12h及

6、24h小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的上清液均可明顯抑制NSCs的存活和增殖。（4）液相蛋白芯片檢測(cè)結(jié)果表明，次聲后大鼠海馬組織IL-1β的含量較對(duì)照組顯著升高。Westernblot結(jié)果顯示，次聲后小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞NF-κbp65的表達(dá)均顯著升高。（5）次聲作用后神經(jīng)球計(jì)數(shù)結(jié)果提示神經(jīng)球的數(shù)量顯著減少、直徑明顯減小。MTT檢測(cè)和免疫熒光染色結(jié)果提示，NSCs的存活率和數(shù)量與對(duì)照組相比均顯著下降。另外，Tuj1、GFAP和CNPase