BDNF在树鼩和大鼠中枢神经系统的表达差异及其与学习记忆功能进化的关系（摘要）

目的树鼩的神经系统解剖学、行为学、脑形态学明确了树鼩的脑发育水平远高于啮齿类动物,介于食虫类与灵长类动物之间,其学习和记忆能力明显较大鼠强,但分子机制不清楚.脑源性神经营养因子（BDNF）是神经营养因子家簇的一个重要成员,其与神经发育,损伤修复和学习记忆密切相关.方法用RT-PCR技术探讨从胚胎、新生到成年过程中,SD大鼠和树鼩中枢神经系统大脑皮质和海马BDNF的表达变化,寻找BDNF在大鼠和树鼩中枢神经系统的表达差异及其与学习记忆功能进化的关系.结果 BDNF在胚鼠皮质表达较弱,而在新生大鼠皮质表达最强,成年明显减少至消失.海马表达与皮质类似,亦为胚胎最强,新生到成年逐渐减弱.与大鼠比较,BDNF在树鼩胚胎和新生海马则很弱,几乎消失不见条带,而成年则很强,有明显条带.刚好与大鼠情况相反.结论 BDNF在灵长类成年还有高水平,这可能与树鼩运动、学习记忆比大鼠强有关,提示BDNF可能是一个与行为和生理功能学习和记忆进化有关的重要功能基因.     

成年中缅树鼩大脑BDNF、trkB、ChAT mRNA及蛋白的表达

目的 观察成年中缅树鼩大脑BDNF、trkB、ChAT mRNA及蛋白的表达。方法 利用q-PCR和western blotting方法检测成年中缅树鼩大脑海马、基底核和皮层BDNF、trkB、ChAT mRNA及蛋白的表达。结果 成年树鼩大脑BDNF mRNA在海马最高,与基底核和皮层具有显著性差异（P <0.01）;trkB mRNA在海马最低,额叶皮层最高,二者间差异显著（P <0.05）;ChAT mRNA在海马、基底核和额叶皮层的表达无显著差异(P>0.05）。成年树鼩大脑BDNF蛋白表达在基底核最高,与海马或皮层有显著性差异（P <0.01）;树鼩大脑3个部位trkB、ChAT蛋白表达无显著差异(P>0.05)。 结论 成年树鼩大脑海马、基底核和皮层ChAT mRNA表达与蛋白表达具有一致性;而BDNF、trkB mRNA表达与蛋白表达不对应。提示BDNF、trkB与ChAT可能具有不同的转录水平调控模式。     

COX 5A在树鼩和大鼠中枢神经系统的表达变化及其与进化的关系（摘要）

目的树鼩的脑发育水平明显高于啮齿类,是介于食虫类和灵长类之间的低等灵长类动物,因其有望替代灵长类开展一些研究而倍受重视,近年来,虽然树鼩在人工条件驯养繁殖取得了很大的进步,但生物学特性仍知之不多.开展与树鼩进化有关的行为,生理,和分子生物学研究迫在眉捷.方法细胞色素C氧化酶（COX）是一类与生物进化有关联的酶类,本实验用RT-PCR技术探讨从胚胎、新生到成年过程中,SD大鼠和树鼩中枢神经系统五个区域（大脑皮质,小脑,海马,脑干,脊髓）COX亚型5A的表达变化.     

成年中缅树鼩大脑BDNF、trkB、ChAT mRNA与蛋白的表达

目的 观察成年中缅树鼩大脑BDNF、trkB、ChAT mRNA及蛋白的表达。方法 利用q-PCR和Western blotting方法检测成年中缅树鼩大脑海马、基底核和皮层BDNF、trkB、ChAT mRNA及蛋白的表达。结果 成年树鼩大脑BDNF mRNA在海马最高,与基底核和皮层差异具有显著性(P<0.01);trkB mRNA在海马最低,额叶皮层最高,二者间差异显著(P<0.05);ChAT mRNA在海马、基底核和额叶皮层的表达差异无显著性(P>0.05)。成年树鼩大脑BDNF蛋白表达在基底核最高,与海马或皮层有显著性差异(P<0.01);树鼩大脑3个部位trkB、ChAT蛋白表达差异无显著性(P>0.05)。结论成年树鼩大脑海马、基底核和皮层ChAT mRNA表达与蛋白表达具有一致性;而BDNF、trkB mRNA表达与蛋白表达不对应。推测树鼩大脑BDNF/trkB比ChAT具有更为复杂的转录水平调控模式,树鼩可能是研究BDNF/trkB基因表达的影响机制的良好动物。     

天麻素对老年痴呆树鼩海马BDNF表达的影响

目的探讨天麻素对老年痴呆树鼩脑内海马BDNF表达的影响.方法用β-淀粉样蛋白(Aβ)侧脑室注射建立树鼩老年痴呆模型.从模型制作后第8天开始,治疗组树鼩连续30 d灌胃给予天麻素.通过RT-PCR检测海马脑源性神经营养因子(BDNF)mRNA的表达.结果海马BDNF mRNA在天马素治疗组的表达高于模型组(P<0.05).结论天麻素能在一定程度上上调树鼩海马BDNF的表达.     

新生树鼠句海马神经干细胞的体外培养与鉴定

目的 分离培养树鼩海马神经干细胞,并对其进行鉴定.方法 应用加有B27添加剂、碱性成纤维细胞生长因子和表皮生长因子的培养液对新生树鼩海马部脑细胞进行体外培养,并进行传代.采用免疫组织化学及免疫荧光法对培养细胞的Nestin抗原进行鉴定.结果 从新生树鼩海马部分离的细胞可连续传代和不断增殖形成神经球,神经球在含血清培养基中具有多向分化能力,Nestin表达阳性.结论 采用特定的培养液可以在体外培养树鼩海马神经干细胞.     

一种树鼩心率和无创血压测定方法的建立与分析

目的 建立一种树鼩心率和无创血压测定方法,为开展树鼩动物实验提供心率、血压正常的生理参考数据。方法 随机挑选实验树鼩180只,按来源分为野生成年组、F1代自繁成年组和青幼年组三个组,每组雌雄各半,共60只。采用智能无创血压计（鼠仪）逐只测定HR（心率）、SBP（收缩压）、DBP（舒张压）和MBP（平均动脉压）。结果 野生成年树鼩、自繁成年树鼩和青幼年树鼩心率分别为394.33?7.74BPM、351.61?2.76BPM和378.19?9.04BPM,野生和自繁成年树鼩组有显著差异外（P<0.05）,自繁成年树鼩收缩压、舒张压和平均动脉压均明显低于青幼年树鼩,有极显著差异（P<0.01）。野生成年树鼩和自繁成年树鼩相比,收缩压、舒张压和平均动脉压均无显著性差异（P>0.05）。结论 建立了树鼩无创血压、心率的测量方法,同时获得了野生成年树鼩、F1代自繁成年树鼩和青幼年树鼩的心率和血压参考值范围,丰富了树鼩基础生理数据,可为相关研究提供科学参考。     

Aβ1-40侧脑室注射模拟阿尔茨海默病树鼩模型的核磁共振成像研究

目的 分析阿尔茨海默病（AD）模型树鼩大脑影像学特征。方法 在脑立体定位仪上侧脑室注射Aβ1-40建立AD动物模型。经视觉-空间行为学检测确定模型成功后,用MRI作脑冠状面T2加权成像（T2WI）和弥散张量成像(DTI)分析。结果 模型组模型组参考记忆错误（3w, 4w）和工作记忆错误（2w, 3w, 4w）显著多于对照组（P< 0.05)。模型组完成任务的时间（2w, 3w）显著多于对照组（P< 0.05)。3w起模型组树鼩单侧或双侧海马减小,相应侧脑室或双侧脑室增大。12w时模型组树鼩双侧颞角宽度显著大于对照组和治疗组（P< 0.01）。弥散张量成像扫描显示,模型组树鼩海马双侧表观弥散系数(ACD)大于对照组（P< 0.01）。模型组胼胝体纤维束缺失严重。结论 侧脑室注射Aβ1-40可引起树鼩学习记忆障碍。MRI能显示AD树鼩脑部的特征性改变,颞角宽度、海马ADC值、胼胝体纤维受损对痴呆的诊断有参考价值。     

持续惊厥后海马神经营养因子表达及其影响因素

目的 观察持续惊厥(status convulsion, SC)发作后海马神经细胞内BDNF、NGF表达的规律,探讨年龄、惊厥持续时间对BDNF、NGF表达的影响.方法 选用幼年和成年Wistar鼠诱发SC,分别于30 min SC及3 hSC后不同时间点处死实验动物.采用免疫组化观察海马表达BDNF、NGF的细胞类型与定位,并应用酶联免疫吸附实验对海马BDNF、NGF含量进行定量分析.结果 ①Wistar 鼠BDNF、NGF主要分布于齿状回颗粒细胞和锥体细胞.②SC后,幼年和成年鼠海马BDNF、NGF的表达均呈增加趋势.但NGF增加的水平和持续时间均较BDNF明显为低,呈现双相升高的特点.③海马BDNF的表达与惊厥时程呈正相关性;而NGF表达却并未随惊厥时间的延长而增加.④无论是短时或长程的SC发作,幼鼠海马内BDNF的表达速度和强度均快于、强于成年鼠;且随惊厥发作持续时间的延长,此种年龄差异性更为明显.结论 ①SC主要诱发大鼠海马神经细胞BDNF表达,对NGF表达的影响较小.②SC后大鼠海马神经细胞BDNF的表达受惊厥持续时间和年龄的影响.幼年鼠的表达速度和强度均优于成年鼠,其差异与惊厥持续时间呈正相关(P＜0.05).     

葛根素对缺氧缺血新生大鼠神经保护作用及其机制

目的：观察葛根素（Pue）对缺氧缺血性脑损伤（HIBD）新生大鼠脑源性神经生长因子（BDNF）,Bax,及半胱天冬酶-3表达及远期学习记忆能力的影响.方法：7d龄S D大鼠随机分为3组：葛根素组（Pue组）在缺氧缺血后注射葛根素50 mg/kg,1次/d,共7 d;对照组（Con组）给予同体积的的生理盐水;假手术组（Sham组）仅分离经总动脉,不给药.各组分别于1 wk后采用免疫组化方法检测各组BDNF,Bax,Caspase-3在海马区的表达,4 wk后水迷宫检测其远期学习记忆能力.结果：①术后1 wk海马区Pue组BDNF表达水平高于Con组（P〈0.05）,海马区Bax,Caspase-3表达水平低于Con组（P〈0.05,P〈0.01）.②术后4 wk Morris水迷宫Pue组逃避潜伏期缩短明显快于Con组（P〈0.05,P〈0.01）,穿过原平台次数及在目标象限游泳时间与总时间百分比Pue组明显多于Con组（P〈0.05,P〈0.01）.结论：葛根素能减轻新生大鼠缺氧缺血引起的脑组织损伤,提高新生大鼠年长后的学习记忆能力.这种保护作用可能和葛根素增加海马区BD-NF的表达、降低Bax,Caspase-3在海马区的表达抑制海马区神经细胞的凋亡有关.     

电磁脉冲对海马N-甲基-D-天冬氨酸受体蛋白表达水平的影响

目的:研究电磁脉冲(electromagnetic pulse,EMP)对海马组织中N-甲基-D-天冬氨酸受体(Nmethyl-D-aspartate receptor,NMDAR)蛋白表达的影响.方法:采用Western blotting蛋白印迹法,对EMP照射前后海马组织中NMDAR的蛋白表达进行检测.结果:EMP照后1h NMDAR蛋白表达升高,持续至24h达最高点(与对照组相比,P＜0.05),之后回降.结论:在电磁脉冲照射后早期,中枢神经系统内存在有效的代偿机制,合成新的受体分子以适应功能的需要.     

OMgp及其受体NgR在大鼠中枢神经系统发育中的表达

目的探讨再生抑制相关蛋白OMgp及其受体NgR在中枢神经系统发育中的表达规律及其意义。方法 SD大鼠按不同发育阶段（E20,2、6、10 w,1 y）取材,用RT-PCR、免疫组织化学方法检测OMgp和NgR在海马、脑干、脊髓部位的表达情况。结果 RT-PCR结果显示,OMgp的表达从E20开始逐渐升高,6 w达到最高峰,之后逐渐下降直到1 y;NgR在E20开始有微弱的表达,之后逐渐升高。免疫组织化学结果显示,NgR在E20无表达,但从2～10 w表达逐渐增强,并且10 w时可见其在脊髓白质少突胶质细胞表达。结论 OMgp在中枢神经系统发育中可能是作为一种正常环境因子参与轴突生长、突触联系的调节以及少突胶质细胞和神经元轴突间的识别,NgR也可能具有与轴突再生抑制无关的其他功能。     

逍遥散对妊娠期抑郁小鼠子代抑郁的效应及其作用机制研究

目的研究逍遥散对妊娠期抑郁小鼠子代抑郁的效应及作用机制。方法采用慢性应激方法刺激妊娠期孕鼠,建立妊娠期抑郁小鼠子代抑郁模型。实验设空白对照组、应激模型组、氟西汀阳性药组、逍遥散低剂量组和逍遥散高剂量组,采用糖水偏好实验、悬尾实验、强迫游泳实验和旷场实验检测妊娠期抑郁小鼠子代抑郁模型,ELISA试剂盒检测子代小鼠血清和海马组织中5-羟色胺水平,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测子代小鼠海马组织中脑源性神经营养因子(BDNF)、酪氨酸激酶受体B(Trk B)蛋白表达水平及cAMP反应元件结合蛋白(CREB)的磷酸化水平。结果与空白对照组比较,应激模型组子代小鼠糖水偏好度显著降低(P<0.01),悬尾不动时间和强迫游泳不动时间显著增加(P<0.01),旷场试验小鼠探索能力显著降低显著降低(P<0.01),血清和海马组织中5-羟色胺的水平显著降低(P<0.05),BDNF、Trk B蛋白表达和CREB磷酸化水平显著降低(P<0.05);与应激模型组比较,氟西汀和逍遥散高剂量组可明显增加子代小鼠糖水偏好度(P<0.05),减少悬尾不动时间和强迫游泳不动时间(P<0.05),改善旷场试验小鼠探索能力(P<0.05),增加子代小鼠血清和海马组织中5-羟色胺水平(P<0.05),上调BDNF、Trk B蛋白表达和CREB磷酸化水平(P<0.05)。结论逍遥散可改善妊娠期抑郁小鼠子代抑郁模型,其机制可能是通过BDNF/Trk B/CREB信号通路实现的。     

SGT蛋白在小鼠脑发育过程中的表达

目的通过研究SGT蛋白在小鼠脑发育过程中的表达来揭示该蛋白在小鼠脑发育阶段中的重要性。方法分别运用定量RT-PCR以及Western blot实验方法来检测小鼠全脑中SGT核酸和蛋白的表达情况。用Westernblot实验方法检测SGT蛋白在海马,皮层,纹状体和小脑中的表达模式;运用免疫组化方法来检测SGT蛋白在小鼠脑分区中的亚细胞定位。结果在小鼠全脑中,SGT的核酸和蛋白水平均表现为出生早期的高表达,到了成年期,表达水平下降。SGT蛋白在海马,皮层,纹状体和小脑中的表达模式和在全脑中的类似。免疫组化结果显示,在出生后14天(P14)的小鼠脑切片中,SGT蛋白在海马的CA区域以及皮层和纹状体都有强的阳性表达。在小脑中,SGT蛋白主要分布在浦肯野细胞层。在同样的检测条件下,SGT蛋白在成年期小鼠的脑切片中没有明显的阳性表达。结论我们的研究首次揭示了SGT蛋白在小鼠脑发育过程中的表达,为进一步揭示SGT在中枢神经系统中的功能提供了一个参考依据。     

大鼠海马和额叶皮层褪黑素限速酶N-乙酰基转移酶表达与年龄的关系

目的 观察从胚胎期到老年期大鼠海马和额叶皮层中褪黑素（Melatonin,MT）合成限速酶N－乙酰基转移酶（Arylalkylamine N-acetyltransferase,AANAT）表达的变化特点。方法 ①引物设计，②RT－PCR方法，③酶联法。结果 ①大鼠额叶皮层和海马中AANAT在胚胎和幼年期表达较高，成年后有一定下降。②在老年大鼠，海马中AANAT mRNA明显降低甚至消失。③大鼠额叶皮层和海马中褪黑素水平在胚胎和幼年期较高，老年大鼠海马中褪黑素水平降至最低。结论 胚胎期额叶皮层AANAT有较高的表达，生后3周－18月组降低，而老年大鼠海马中AANAT表达的降低和消失，可能是老化时中枢神经系统褪黑素水平下降的原因之一。     

跑台运动对脑卒中后抑郁大鼠抑郁样行为、海马氧化应激及海马CA1区BDNF表达的影响

目的观察脑卒中慢性应激大鼠抑郁样行为、海马氧化应激及海马CA1区脑源性神经营养因子(BDNF)表达的变化和中等强度跑台运动的干预作用,探讨跑台运动影响卒中后抑郁(PSD)大鼠抑郁行为的可能机制。方法将44只大鼠随机分为4组:即假手术组(sham)、卒中组(MCAO)、卒中抑郁组(PSD)及PSD运动组(PSD+E)。采用大脑中动脉栓塞法制备大鼠缺血性卒中模型,随后慢性不可预见性应激(CUMS) 4周制备PSD大鼠模型,同时PSD+E组大鼠进行4周中等强度跑台运动。运动及CUMS结束后,蔗糖水偏好实验(SPT)及强迫游泳实验(FST)评估大鼠的行为学变化,行为学测试结束后试剂盒法检测海马组织中超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量,免疫组化法测量大鼠海马CA1区BDNF的表达。结果与sham组比较,PSD大鼠FST中大鼠不动时间延长,SPT中糖水摄入量及糖水偏爱百分比均显著减少;海马SOD及CAT活性显著下降,MDA含量增加,海马CA1区BDNF数目显著减少。跑台运动干预后与PSD组大鼠比较,PSD+E组大鼠不动时间缩短,糖水摄入量及糖水偏爱百分比均显著增多;大鼠海马SOD及CAT活性增强,MDA含量减少,海马CA1区BDNF个数显著增多。结论跑台运动可以改善PSD大鼠抑郁样行为,可能与此运动增强PSD大鼠海马组织抗氧化能力及海马CA1区BDNF表达,从而对PSD大鼠起到保护作用有关。     

Reduced brain-derived neurotrophic factor expression in cortex and hippocampus involved in the learning and memory deficit in molarless SAMP8 mice

Background  The molarless condition has been reported to compromise learning and memory functions. However, it remains unclear how the molarless condition directly affects the central nervous system, and the functional consequences on the brain cortex and hippocampus have not been described in detail. The aim of this study was to find the molecular mechanism related with learning and memory deficit after a bilateral molarless condition having been surgically induced in senescence-accelerated mice/prone8 (SAMP8) mice, which may ultimately provide an experimental basis for clinical prevention of senile dementia.

Methods  Mice were either sham-operated or subjected to complete molar removal. The animals’ body weights were monitored every day. Learning ability and memory were measured in a water maze test at the end of the 1st, 2nd, and 3rd months after surgery. As soon as significantly prolonged escape latency in the molarless group was detected, the locomotor activity was examined in an open field test. Subsequently, the animals were decapitated and the cortex and hippocampus were dissected for Western blotting to measure the expression levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and the tropomyosin related kinase B (TrkB), the high affinity receptor of BDNF.

Results  Slightly lower weights were consistently observed in the molarless group, but there was no significant difference in weights between the two groups (P >0.05). Compared with the sham group, the molarless group exhibited lengthened escape latency in the water maze test three months after surgery, whereas no difference in locomotor activity was observed. Meanwhile, in the cortex and hippocampus, BDNF levels were significantly decreased in the molarless group (P <0.05); but the expression of its receptor, TrkB, was not significantly affected. 

Conclusion  These results suggested that the molarless condition impaired learning and memory abilities in SAMP8 mice three months after teeth extraction, and this effect was accompanied by significantly reduced BDNF expression in the cortex and hippocampus.

     

滋补脾阴方药对大鼠脊髓损伤后脑源性神经营养因子表达的影响

目的 探讨滋补脾阴方药（ZBPYR）对大鼠脊髓损伤（SCI）的治疗效果及对脑源性神经营养因子（BDNF）表达的影响。方法 将清洁级Wistar大鼠90只随机分为假手术组、SCI组、ZBPYR组各30只。于伤后即刻、24、48、72、120h处死动物,处死前采用联合行为评分法（CBS）检查大鼠神经恢复情况,并用免疫组化染色和逆转录聚合酶链反应（RT PCR）方法,检测BDNF和BDNF mRNA的表达。结果 除假手术组外,其他各组大鼠CBS评分均呈明显下降趋势。SCI、ZBPYR组,自伤后24h起,各时间点间CBS评分差异显著（P＜0.05）,并且BDNF、BDNF mRNA表达开始升高,于伤后120h达峰值, ZBPYR组的表达量显著高于SCI组（P＜0.05）。结论 ZBPYR可通过升高BDNF的表达水平促进大鼠SCI后神经功能的恢复。