慢性应激影响认知功能,包括海马依赖的空间和陈述性记忆等认知过程[1]。7,8-二羟基黄酮(7,8-dihydroxyflavone,7,8-DHF)可透血脑屏障,与脑源性神经生长因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)受体酪氨酸激酶B (tyrosine kinase receptor B,TrKB)高亲和力药物[2]。应激敏感的海马,且高表达BDNF及TrKB [3]。目前,关于7,8-DHF对慢性应激所致海马依赖的认知损伤的影响,尚未有报道。本实验利用慢性社会挫败应激(chronic socialdefeat stress,CSDS)模型,观察7,8-DHF改善小鼠海马依赖学习记忆及相关蛋白质阻断后海马学习记忆变化。
1 材料与方法 1.1 动物及分组♂C57BL/6J小鼠,8-10周龄,♂CD1小鼠(仅作攻击用),8~9月龄,均购于北京维通利华实验动物技术有限公司。第1步实验分组:control组、control+7,8-DHF组、CSDS组、CSDS+7,8-DHF组;第2步实验分组:CSDS组、CSDS+U0126组、CSDS+7,8-DHF组、CSDS+U0126+7,8-DHF组。
1.2 药品及试剂7,8-DHF(美国TCI公司),腹腔注射5 mg·kg-1,每天1次,共10d [3]。U0126(美国Selleck公司),7,8-DHF给药前30 min双侧背侧海马微量注射,每天1次,共10d [4]。p44/42MAPK(Erk1/2)抗体、Phospho-p44/42MAPK(Erk1/2)抗体、TrKB抗体、Phospho-TrKB抗体、Synapsin I抗体,均购于Abcam公司。
1.3 慢性社会挫败应激模型参照以往方法[5]。取C57BL/6J小鼠1只,放入陌生♂CD1小鼠饲养笼,使C57BL/6J小鼠遭受♂CD1小鼠攻击约10 min;然后用铁丝网隔开,持续4 h,如此连续应激14d,保证每天C57BL/6J小鼠受不同CD1鼠的攻击。
1.4 T形迷宫实验与新物体认知实验观察小鼠海马依赖的工作记忆和新物体识别记忆。
1.5 Western blot检测突触小体相关蛋白表达变化。
1.6 脑立体定位及套管安置前囟为基点,定位于双侧海马坐标(-1.7 mm,±1.5 mm,-2.3 mm)。
1.7 数据处理及分析计量数据表示为,SPSS 20.0软件对数据进行ANOVA,两两比较用Bonferroni法。
2 结果 2.1 7,8-DHF逆转应激导致的海马依赖空间记忆和物体认知功能实验各组旷场实验运动总路程差异无显著性(P>0.05)。小鼠T形迷宫交替率:与control组相比,CSDS组空间记忆明显减退,7,8-DHF逆转其减退(P<0.05)。新物体认知实验结果:与control组相比,CSDS组新物体识别功能减退,且7,8-DHF逆转海马依赖的新物体认知减退(P<0.05)。
2.2 7,8-DHF提高应激鼠海马TrKB、ERK磷酸化水平和突触膜蛋白表达海马蛋白印迹条带相对灰密度值:与control组相比,CSDS组ERK、TrKB磷酸化水平降低(P<0.05),7,8-DHF逆转应激所致的TrKB、ERK磷酸化水平下降(P<0.05)。与control组相比,CSDS组突触膜蛋白表达明显下调(P<0.01),7,8-DHF逆转其变化(P<0.05)。
2.3 U0126阻断7,8-DHF改善认知T形迷宫实验结果:CSDS+7,8-DHF +U0126组与CSDS组差异无显著性(P>0.05)。新物体认知实验结果:CSDS+7,8-DHF +U0126组与CSDS组差异无显著性(P>0.05)。
3 讨论挫败应激鼠的海马依赖工作记忆及新物体认知明显减退,7,8-DHF可明显改善海马依赖的学习记忆,而7,8-DHF对正常鼠无改善作用,推测7,8-DHF可特异性改善慢性应激所致学习记忆减退。挫败应激鼠ERK、TrKB磷酸化水平降低,7,8-DHF逆转挫败应激所致的TrKB、ERK磷酸化水平 下降,提示7,8-DHF提高TrKB、ERK磷酸化水平发挥其改善认知功能。挫败应激减少海马突触膜蛋白表达,而7,8-DHF增加海马突触膜蛋白表达。ERK阻断剂U0126完全阻断7,8-DHF改善挫败鼠海马依赖的空间和新物体认知,且挫败鼠单独给予U0126对认知无明显影响,推测7,8-DHF改善认知需通过ERK信号通路,ERK信号通路与脑保护相关[6]。本实验证实7,8-DHF改善慢性挫败应激导致海马空间记忆和物体认知损伤,7,8-DHF激动TrKB,激活ERK通路,且7,8-DHF可逆转慢性应激导致的海马突触膜蛋白缺失。
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