IGF-1介导的丰富环境对成年弱视小鼠视皮层可塑性的影响

目的:检测丰富环境干预对单眼剥夺成年弱视小鼠视皮质中IGF-1及其受体的表达变化,初步探讨其对成年弱视小鼠初级视皮质突触可塑性的影响及分子机制。方法:将正常新生昆明小鼠随机分为正常组(Nor),单眼剥夺+标准环境组(MD+SE),单眼剥夺+丰富环境组(MD+EE),单眼剥夺+氟西汀组(MD+FLX)。在小鼠21日龄时构建单眼剥夺模型,确定模型建立成功后,每组选取18只小鼠按照预先分组放置在标准环境或丰富环境中饲养4wk,单眼剥夺+氟西汀组小鼠饮水中加入氟西汀。通过前爪触地反射实验检测小鼠视敏度,闪光视觉诱发电位检测客观视功能;小鼠处死后取材,使用电镜检测视皮层神经元的突触间隙宽度、突触活性区长度及突触后致密物厚度,Western Blot法检测视皮层中IGF-1、IGF-1R及IGFBP5蛋白表达。结果:(1)视敏度检测结果:MD+SE组小鼠前爪触地成功率明显低于Nor组(P<0.001);MD+EE组及MD+FLX组小鼠前爪触地成功率明显高于MD+SE组(均P<0.001);与MD+FLX组比较,MD+EE组小鼠前爪触地成功率无差异(P=0.816)。(2)闪光视觉诱发电位检测结果:与Nor组比较,MD+SE组小鼠剥夺眼闪光视觉诱发电位P2波潜伏期延长、波幅降低(均P<0.01);丰富环境饲养后,MD+EE组较MD+SE组小鼠剥夺眼闪光视觉诱发电位P2波潜伏期缩短、波幅增加(均P<0.01);与MD+FLX组比较,MD+EE组小鼠剥夺眼闪光视觉诱发电位P2波的潜伏期和波幅变化无差异(P>0.05)。(3)电镜检测视皮层神经细胞突触超微结构:与N or组比较,M D+SE组小鼠剥夺眼对侧视皮层神经细胞突触间隙增宽(P <0.01),突触活性区长度缩短(P <0.01),突触后致密物厚度变薄(P <0.01);丰富环境饲养后,MD+EE组小鼠较MD+SE组突触间隙变窄(P=0.0035),突触活性区长度延长(P<0.01),突触后致密物厚度增加(P<0.01),MD+EE组突触超微结构各项指标较MD+FLX组比较无差异(P>0.05)。(4)Western blot检测视皮层中IGF-1、IGF-1R及IGFBP5蛋白表达:MD+SE组小鼠IGF-1及IGF-1R蛋白表达明显低于Nor组(均P<0.01);MD+EE组小鼠IGF-1及IGF蛋白的表达明显高于MD+SE组(均P<0.01),然而仍显著低于Nor组(均P<0.01)。各组间小鼠IGFBP5蛋白表达异常无差异(P>0.05)。结论:丰富环境能重新激活成年单眼剥夺弱视小鼠视皮质可塑性,改善弱视小鼠视觉功能,其机制可能与调控IGF-1及受体的表达有关。     

海马sortilin在链脲佐菌素诱导的糖尿病认知损伤小鼠中的作用

目的 探讨海马sortilin在链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病认知损伤小鼠中的作用。方法 24只成年雄性ICR小鼠,随机分为溶媒对照组（NS）和实验组（STZ）。STZ腹腔注射诱导糖尿病认知损伤动物模型,注射后用血糖仪检测血糖改变,注射后第8周采用新旧事物识别实验检测各组小鼠认知功能;免疫组织化学方法检测sortilin免疫阳性产物表达变化;Western blotting和Real-time PCR方法检测各组小鼠海马sortilin和脑源性神经营养因子（BDNF）蛋白及mRNA表达变化。结果 与NS组相比,STZ组小鼠空腹血糖显著增高（P<0.01）;在新旧事物识别实验中新事物辨别指数明显降低（P<0.05）;海马区sortilin的免疫阳性产物（P<0.05）、蛋白（P<0.01）以及mRNA（P<0.05）表达均显著下调;海马区BDNF mRNA（P<0.01）及蛋白（P<0.05）表达均明显降低。结论 STZ诱导的糖尿病小鼠认知损伤可能与海马sortilin的表达下调有关。     

三七总皂苷对脂多糖诱导小鼠抑郁样行为及脑内小胶质细胞表达的影响

目的探讨三七总皂苷(PNS)对脂多糖(LPS)诱导的小鼠抑郁样行为及脑内小胶质细胞活化的影响。方法 24只雄性昆明小鼠随机分为溶媒对照(NS)组、LPS组、三七总皂苷预处理(PNS+LPS)组,采用新奇环境抑制摄食实验、糖水偏好实验、悬尾实验、强迫游泳实验观察小鼠的抑郁样行为;采用免疫组织化学法检测海马、杏仁核小胶质细胞标记物离子钙接头蛋白分子1(IBA-1)的表达变化。结果 LPS导致小鼠出现抑郁样行为,包括新奇环境摄食潜伏期延长(P<0.05),糖水偏好百分比下降(P<0.05),悬尾不动时间延长(P<0.05),强迫游泳不动时间增加(P<0.01),PNS干预可逆转上述抑郁行为表现(P<0.05);LPS导致小鼠海马和杏仁核IBA-1阳性细胞数目显著增多(P<0.0001),PNS预处理能明显减少IBA-1的阳性细胞数(P<0.05)。结论三七总皂苷能有效缓解LPS诱导的小鼠抑郁行为,其机制可能与抑制脑内小胶质细胞活化有关。     

丰富环境通过抑制NOD样受体蛋白3炎性小体活化缓解脂多糖小鼠的认知障碍

目的探讨丰富环境(EE)对脂多糖(LPS)诱导的小鼠认知功能障碍的影响及其可能机制。方法36只3周龄昆明小鼠进行8周的EE刺激或者标准环境(SE)饲养后分为以下3组:标准环境+生理盐水(SE+NS)组、标准环境+脂多糖(SE+LPS)组及丰富环境+脂多糖(EE+LPS)组。采用旷场实验检测小鼠的活动度;新旧事物识别实验检测小鼠认知功能;免疫组织化学方法检测小胶质细胞标记物离子钙接头蛋白分子1(IBA1)表达;Western blotting方法检测海马组织小胶质细胞激活标记物CD68及NOD样受体蛋白3(NOD-like receptor protein3,NLRP3)炎性小体相关蛋白的表达。结果旷场实验中,各组小鼠穿越的总格数无明显差异。在新旧事物识别实验中,与SE+NS组相比,SE+LPS组新事物辨别指数明显下降(P<0.05);与SE+NS组相比,小胶质细胞标记物IBA1表达上调(P<0.05);SE+LPS组海马CD68及NLRP3炎性小体相关蛋白的表达明显上调(P<0.05);而丰富环境可以逆转上述改变(P<0.05)。结论丰富环境可缓解脂多糖诱导的认知功能损伤,其机制可能与抑制海马小胶质细胞激活及NLRP3炎性小体的产生有关。     

热量限制改善早期社会隔离诱导的小鼠认知功能障碍

目的 探讨热量限制（CR）对早期社会隔离（SI）诱导的认知功能障碍的改善作用及其可能机制。 方法 3周龄昆明雄小鼠36只随机分成正常群居组（GH, n=12）、早期社会隔离组（SI, n=12）、热量限制干预组（SI+CR, n=12）。在相同条件下饲养GH组（6只/笼）和SI组（1只/笼）,而 SI + CR 组（1只/笼）每隔1 d给予食物。采用旷场实验检测小鼠的活动度,新旧事物识别实验检测小鼠认知功能;免疫组织化学方法检测小鼠海马区小胶质细胞标记物离子钙结合接头分子1（IBA-1）的表达;Western blotting方法检测海马组织小胶质细胞激活标记物CD68及炎症因子白细胞介素-1β（IL-1β）的表达。 结果 在旷场实验中,3组小鼠的活动度无差异。 在新旧事物识别实验中,与GH组相比,SI组新事物分辨率明显下降（P<0.01）,海马中IL-1β的表达显著上调（P<0.01）,此外,SI组在海马中表现出过度活化的小胶质细胞,表现为IBA-1阳性细胞数量增加,CD68高表达（P<0.01）;与SI组相比,SI+CR组新事物分辨率显著增加（P<0.01）,海马IL-1β的表达下调（P<0.01）,IBA-1阳性细胞的数量和CD68的表达显著减少（P<0.01）。 结论 热量限制可缓解早期社会隔离诱导小鼠的认知功能损伤,其机制可能与抑制小胶质细胞的激活及炎症因子的释放有关。     

氟西汀通过上调海马内溴结构域蛋白4的表达改善慢性束缚应激所致小鼠的抑郁样行为

目的 探讨氟西汀（FLX）对慢性束缚应激（CRS）所致小鼠抑郁样行为及海马内溴结构域蛋白4（BRD4）表达的影响。 方法 24只雄性昆明小鼠随机分为生理盐水对照（NS）组、抑郁模型（CRS）组、氟西汀干预（CRS+FLX）组。慢性束缚应激3周建立小鼠抑郁模型,应激的第8天至第21天 CRS+FLX组于应激前30 min腹腔注射氟西汀（10mg/kg）,NS组及CRS组注射等体积生理盐水。采用糖水偏好实验、喷糖实验、强迫游泳实验、新旧事物识别实验和旷场实验检测各组小鼠行为变化;采用Western blotting及Real-time PCR法检测小鼠海马BRD4蛋白和mRNA的表达情况。 结果 与NS组相比,CRS组小鼠表现出明显的抑郁样行为,包括糖水偏好百分比显著降低（P<0.01）,喷糖实验舔糖时间缩短（P<0.05）,强迫游泳不动时间增加（P<0.01）,新事物辨别指数降低（P<0.0001）,抗抑郁药FLX干预可逆转CRS所诱导的上述抑郁样行为表现（P<0.05）;与NS组相比,CRS组小鼠海马BRD4蛋白及mRNA的表达明显下调（1.;0000 ± 0.04577 比 0.08337 ± 0.01658;1.0000 ± 0.04379 比 0.6672 ± 0.03193,P<0.05）,而FLX可上调抑郁小鼠海马BRD4蛋白及mRNA的表达（0.08337 ± 0.01658 比 0.4983 ± 0.08574;0.6672 ± 0.03193比0.8572 ± 0.03181,P<0.05）。 结论 氟西汀可能通过上调海马BRD4的表达改善小鼠抑郁样行为。     

小鼠视觉发育关键期外侧膝状体胰岛素样生长因子2的动态表达

目的 探讨视觉发育关键期外侧膝状体（LGB）胰岛素样生长因子2 (IGF2)的动态表达变化。方法 选取3组不同年龄段的昆明小鼠进行试验,分别为3周龄组,5周龄组,7周龄组,每组12只。采用前爪触地反射实验检测各组小鼠的视觉功能是否正常;采用免疫组织化学技术检测小鼠出生后3、5和7周外侧膝状体IGF2蛋白及其受体的表达水平,分析IGF2蛋白在LGB各局部及其受体的表达变化模式。结果 3～7周的发育过程中,在小鼠LGB背侧核IGF2蛋白表达5周时显著减少,7周时显著增加,腹侧核IGF2蛋白表达随时间逐渐增加。LGB背侧核及腹侧核IGF2受体蛋白表达5周时显著增加,7周时减少至3周时水平。 结论 视觉发育关键期小鼠外侧膝状体IGF2及其受体的表达存在随时间的动态改变,且各局部的表达模式不完全一致,IGF2及其受体可能与小鼠视觉发育可塑性有关。     

NLRP3炎性小体抑制剂MCC950对辐射所致认知障碍的保护作用

目的 探讨MCC950对辐射所致小鼠认知障碍的影响及可能机制。方法 小鼠按随机数表法分为健康对照（NS）组、全身照射（IR）组和照射后MCC950干预（IR+MCC950）组,每组15只。IR组和IR+MCC950组小鼠给予¹³⁷Cs单次4.0 Gy照射,吸收剂量率为1.118 Gy/min,NS组不接受照射。IR+MCC950组小鼠从照射后3周开始腹腔注射MCC950,每日1次,每次10 mg/kg。新旧事物识别等方法检测小鼠认知功能;免疫组织化学法检测小鼠海马CA3区NeuN蛋白的表达;PCR及Western blot检测NLRP3炎性小体相关蛋白的表达。结果 与NS组相比,IR组小鼠短时及长期新旧事物识别指数显著降低（t=4.321、5.473,P<0.01）,IR组小鼠社会认知识别指数显著降低（t=2.097,P<0.05）。MCC950治疗逆转以上改变（短时及长期新旧事物识别测验：t=5.860、4.598,P<0.05;新旧位置识别测验：t=3.040,P<0.05;社会认知测验：t=4.021,P<0.01）。IR组小鼠海马NLRP3、Caspase-1、IL-1β和IL-18的表达明显高于NS组（t=2.699、8.515、3.340、3.950,P<0.05）;与NS组相比,辐射显著上调了海马BAX、Caspase-3和PARP1的表达（t=3.887、2.742、3.287,P<0.05）,而MCC950显著降低了其表达（t=2.852、4.090、9.614,P<0.05）。结论 NLRP3炎性小体抑制剂MCC950可能是通过降低辐射所致的海马炎症反应及神经元凋亡,从而减轻辐射所致认知损伤。