关键词:
创伤后应激障碍
新生隔离
海马
杏仁核
GR
synapsin I
PSD-95
neurexin I
neuroligin-1
neuroligin-2
摘要:
目的:早期负性经历(early life adversity,ELA)可以引起成人的压力相关性行为表现以及对应激性损伤的易感性增加,可能与创伤后应激障碍(post traumatic stress disorder,PTSD)的发病机制有关。PTSD是指遭遇或目睹涉及自身或他人危及生命的应激性事件或处境所导致的个体延迟出现和持续存在的精神障碍。其中参与控制应激反应的下丘脑-垂体-肾上腺轴(hypothalamic-pituitaryadrenal axis,HPA axis)功能失调是PTSD发病的重要特征,血液循环中的糖皮质激素(glucocorticoid,GC)通过作用于糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor,GR)参与HPA轴的负反馈调节,同时有研究报道ELA可导致HPA轴的程序化改变,所以成年后压力敏感性增强可能是由于持续的HPA轴活动改变以及GR的表达异常。富含糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor,GR)的杏仁核(amygdala)和海马(hippocampus)在HPA轴调节中起关键作用。其中杏仁核是调节条件性恐惧获得、表达和消退的关键核团,而海马作为应激反应的整合部位,是调节情绪反应和认知行为功能的重要脑区,对动物的学习记忆有着基本的作用,同时具有高度的突触可塑性。胚胎期和出生早期各种环境因素的改变均可影响海马和杏仁核突触结构的构建与功能的完善,进而导致出生后脑功能受损。突触前膜的突触素I(synapsin I)对神经递质的释放起调节作用,参与中枢神经系统神经元之间突触联系的形成和维持。突触后致密蛋白-95(postsynaptic density proteins-95,PSD-95)在突触结构、功能和可塑性等方面发挥重要作用。除synapsin I和PSD-95以外,定位于突触的细胞黏附分子(cell adhesion molecules,CAMs)在影响突触形成的同时,也可以通过与其他突触蛋白之间的相互作用,参与信号级联反应调节突触之间的信号传递,影响突触功能。如neurexin I和neuroligin-1/-2可以通过影响大脑中兴奋性和抑制性神经传递之间的平衡,改变海马和杏仁核神经元长期的记忆储存和恐惧调节,进而导致认知功能障碍。因此我们提出“新生隔离”(neonatal isolation,NI)这种短期重复隔离模式作为早期的心理应激源,是否会通过GR受体引起单一连续应激(single prolonged stress,SPS)方法构建的成年PTSD模型大鼠海马和杏仁核神经元突触稳态的改变,影响兴奋性/抑制性突触的比例以及兴奋和抑制电流平衡,进而导致脑神经网络连接的异常,影响成年后的情感、认知及学习记忆能力,构成PTSD的易感性因素。本研究通过三种行为学实验,旷场实验(open field test,OF),高架十字迷宫(elevated plus maze test,EPM)及Morris水迷宫(morris water maz,MWM)检测NI-SPS大鼠的自发性探索行为、焦虑程度和空间学习记忆能力。从形态学,蛋白水平,基因水平来探索GR及synapsin I、PSD-95、neurexin I、neuroligin-1/-2在NI和SPS大鼠海马、杏仁核的表达变化。结合NI-SPS大鼠的行为学测定,研究ELA是否可以通过GR调控PTSD大鼠的神经可塑性,参与大鼠应激反应、记忆与情感障碍的病理生理过程,为深入揭示PTSD的发病机制提供理论依据。研究方法:1、动物模型制作、实验分组及生理指标测量:采用的雌性Wistar孕鼠,自由摄食饮水饲养至生产,分娩的当天被指定为出生后第0天(postnatal day 0,PND 0)。本研究中共采用了100只雄性幼鼠,随机分为4组(25只/组):1)对照组:不受任何干扰;2)NI组:仅在PND 2~9接受NI处理,而不接受SPS刺激;3)SPS组:不接受NI处理,仅在PND 56给予SPS刺激;4)NI+SPS组:先在PND 2~9接受NI处理,然后在PND 56接受SPS刺激。幼鼠在PND 22断奶,在特定的时间点(PND 22,PND 40和PND 60)测量大鼠体重,从PND 63开始,对大鼠进行行为学测试和取材。2、行为学测定:通过行为学实验OF、EPM及MWM检测各组大鼠自发性探索行为、焦虑程度和空间学习记忆能力。3、免疫组织化学:应用免疫组织化学方法,从形态学角度观察各组大鼠海马和杏仁核GR、synapsin I、PSD-95免疫反应性变化。4、酶联免疫吸附测定:用ELISA试剂盒测定各组大鼠应激和焦虑时血浆皮质酮(corticosterone,CORT)水平。5、Western blotting