醒脑静抑制Notch信号通路减轻七氟烷引起的成年小鼠认知功能障碍

  目的  探究醒脑静注射液减轻七氟烷引起认知障碍的机制及Notch信号通路的相关作用。  方法  将36只8~12周龄的SPF级雄性C57BL/6J小鼠随机分成3组: 对照组、七氟烷组以及七氟烷+醒脑静组，每组12只。Morris水迷宫检测各组小鼠认知行为能力; 免疫荧光及qPCR技术检测各组小鼠的海马炎症水平; 免疫荧光检测各组小鼠海马神经干细胞的增殖功能; Western blot检测Notch信号通路相关蛋白的表达。  结果  Morris水迷宫表明吸入3%浓度七氟烷6 h可导致成年小鼠认知功能损伤。免疫荧光实验表明吸入七氟烷后海马小胶质细胞被激活, 神经干细胞增殖功能被抑制; qPCR及Western blot实验表明七氟烷能增加M1型促炎性细胞因子mRNA水平以及Notch信号通路相关蛋白的表达。  结论  醒脑静注射液通过调节Notch信号通路减轻七氟烷诱导的学习记忆障碍，提示醒脑静注射液预处理可能是预防七氟烷致成年小鼠术后认知障碍的可行措施。      

重性精神疾病中海马发育偏倚及其与认知的关系

  目的  研究重性精神疾病（精神分裂症、双相障碍和重性抑郁障碍）海马发育偏倚及其与认知功能的关系。  方法  采集174例首发未用药精神分裂症患者，169例双相障碍患者，184例未用药重性抑郁障碍患者和321例健康受试的结构磁共振成像数据，经Freesurfer预处理后得到海马体积。使用大脑发育常模计算海马发育偏倚分数。采集视觉记忆、注意力、空间工作记忆等认知功能数据。性别分层比较海马发育偏倚分数在对照组和疾病组之间的差异，探索年龄对海马发育偏倚分数的调节效应，计算海马发育偏倚分数与认知功能的相关性。  结果  重性精神疾病患者海马发育偏倚分数均低于健康对照（FDR-P<0.05）。调节效应分析显示低年龄组〔<（25.83～28.56）岁〕患者海马发育偏倚分数低于正常对照，高年龄组〔>（35.87～54.35）岁〕患者海马发育偏倚分数高于正常对照。男性精神分裂症患者的右侧海马发育偏倚分数与空间工作记忆错误数量成正相关（r=0.32，FDR-P=0.04）。  结论  本研究结果提示重性精神疾病患者中海马发育存在异常，且不同年龄海马发育异常存在差异。基于大脑发育常模的海马发育偏倚分数可以为进一步了解重性精神疾病提供新的视角。     

胆南星拮抗热性惊厥模型小鼠脑组织损伤及炎症的作用研究

  目的  研究胆南星拮抗热性惊厥模型小鼠脑组织损伤及炎症的药效作用。  方法  采用干酵母混悬液及戊四氮溶液构建热性惊厥小鼠模型, 考察不同剂量胆南星水提物对模型小鼠肛温、惊厥潜伏期及惊厥持续时间的影响, HE染色观察小鼠海马神经元形态, ELISA法检测小鼠血清cAMP、PGE₂水平, Western blot法检测脑组织COX-2、iNOS、γ-氨基丁酸A型受体(GABAAR)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)蛋白表达, qPCR法检测海马组织炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA表达。  结果  与模型组比较, 胆南星高剂量组能够降低模型小鼠肛温(P < 0.05), 延长惊厥潜伏期(P < 0.05), 缩短惊厥持续时间(P < 0.01), 上调GABAAR蛋白表达(P < 0.05);同时降低血清cAMP、PGE₂水平(P < 0.01), 改善海马神经元细胞形态学变化, 下调脑组织COX-2、iNOS、GFAP蛋白表达(P < 0.05), 降低海马组织炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA表达水平(P < 0.05)。  结论  胆南星具有良好的抗热性惊厥作用, 其机制可能与解热、拮抗脑组织炎症有关。      

miR-373通过P2X7R影响抑郁症小鼠行为的作用机制

  目的  探讨miR-373对抑郁症小鼠模型抑郁样行为，小胶质细胞激活和焦亡的影响。  方法  采用慢性不可预知应激构建抑郁症小鼠模型。蔗糖偏好，强迫游泳，尾部悬挂和社会实验评估小鼠的抑郁样行为。免疫荧光双染小胶质细胞标志物Iba-1和小胶质细胞活化标志物OX-42以评估小鼠海马层中小胶质细胞增殖和活化状态。TUNEL试剂盒检测小胶质细胞的凋亡。荧光定量PCR检测miR-373的表达水平。蛋白质印记检测P2X7R和细胞焦亡相关蛋白的表达水平。双荧光素酶报告基因实验验证miR-373和P2X7R的靶向关系。  结果  慢性不可预知应激处理的小鼠，蔗糖偏好度和社交时间显著下调，并且强迫游泳和尾部悬挂不动时间显著增加（P < 0.05）。miR-373在抑郁症模型小鼠中异常高表达，且能够缓解小鼠的抑郁样行为（P < 0.05）。miR-373靶向负调控小鼠海马层小胶质细胞中P2X7R的表达水平（P < 0.01）。miR-373抑制小鼠海马层中小胶质细胞增殖和激活（P < 0.01）。miR-373抑制小胶质细胞中Caspase-1，C-caspase-1，NLRP3，IL-1β和IL-18表达，并抑制小胶质细胞凋亡（P < 0.05）。  结论  miR-373通过靶向抑制P2X7R的表达，从而缓解抑郁症小鼠模型的抑郁样行为，并抑制其海马层中小胶质细胞活化和焦亡。     

橙皮素早期干预对APPswe/PS1dE9小鼠学习记忆能力和Aβ42、NEP的影响

目的 探究不同剂量橙皮素(hesperetin)早期干预对APPswe/PS1dE9双转基因小鼠学习记忆能力、β-淀粉样蛋白(1-42)(amyloidβ-protein1-42,Aβ42)及Aβ降解酶脑啡肽酶(neprilysin,NEP)活性的影响.方法 设立三月龄C57BL/6J野生型小鼠为对照组(0.5％CMC-Na),三月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠分别为模型组、橙皮素低、中、高剂量组(0、20、40、80mg/kg/d),灌胃1次/d,连续6个月.采用Morris水迷宫行为学实验观察小鼠的学习记忆能力;HE染色观察小鼠海马神经元形态;ELISA法检测小鼠血清中Aβ42含量;蛋白印迹法(Western Blot)检测小鼠脑组织Aβ42、脑啡肽酶(N E P)的表达.结果 与对照组相比,模型组小鼠寻找平台潜伏期明显延长(P<0.05),穿越平台次数减少(P<0.05),海马C A1区神经元有明显损伤,血清中Aβ42含量明显增加(P<0.05),脑组织中Aβ42含量明显增加(P<0.01)、N E P含量无明显差异;与模型组相比,橙皮素低、中、高剂量组小鼠潜伏期明显缩短(P<0.01),穿越平台次数增加(P<0.01),海马C A1区神经元形态结构有明显改善,血清中Aβ42含量明显降低(P<0.01),脑组织中Aβ42含量明显降低(P<0.01)、橙皮素中、高剂量组N E P含量明显升高(P<0.01).结论 橙皮素早期干预能明显改善APPswe/PS1dE9双转基因小鼠学习记忆能力和海马CA1区神经元损伤,其机制可能与提高NEP活性,增强Aβ42代谢有关.     

超声刺激小鼠伏隔核后c-Fos蛋白及结构可塑性改变的实验

  目的  通过对超声刺激小鼠伏隔核（NAc）后c-Fos蛋白及结构可塑性的检测，观察超声刺激脑区后神经元激活和结构改变情况，初步探讨超声进行神经调控的机制。  方法  将C57 BL/6小鼠随机分为超声刺激组12只，假刺激组6只。超声刺激组使用低强度聚焦超声以固定参数刺激小鼠NAc区，连续刺激7 d后行NAc区免疫组化测定c-Fos蛋白表达、电镜下观察神经元结构可塑性改变情况；假刺激组同样以超声刺激探头照射，不开机无输出功率。  结果  超声刺激后NAc区神经元c-Fos的表达比例显著提高，差异有统计学意义（P < 0.001）。电镜下发现超声刺激组树突棘分布稀疏，数量显著减少，形态呈蘑菇型或矮树桩样，与假刺激组相比，超声刺激后树突棘密度显著降低，差异有统计学意义（P < 0.0001），树突长度显著缩短，差异有统计学意义（P < 0.0001）。  结论  低强度聚焦超声可显著激活NAc脑区神经元，同时可抑制性调节神经元的结构可塑性，这证明了超声刺激具备干预与治疗脑疾病的潜能。     

异氟醚对转APP基因小鼠脑内海马神经元蛋白质损伤和蛋白聚集的影响

目的：观察吸入麻醉药异氟醚对转APP基因小鼠脑内海马神经元蛋白质损伤和蛋白聚集的影响,并探讨海藻糖对异氟醚诱导的神经毒性的干预作用。方法：60只12月龄转APP基因小鼠随机分为对照组、异氟醚组（Iso组）和海藻糖组（Tre组）,每组20只。对照组小鼠不给予任何药物,将其置于持续通入2 L·min^-1氧气的麻醉箱中2h;Iso组和Tre组小鼠于麻醉前30 min分别经腹腔注射2 mL生理盐水或海藻糖（400 μg·kg^-1）稀释液,然后给予1.4%异氟醚吸入麻醉2 h。麻醉后6 h 取小鼠海马组织制备脑组织匀浆,应用 DCFH-DA荧光法检测小鼠海马组织中活性氧（ROS）水平;麻醉后24 h应用免疫组织化学法和Western blotting法检测小鼠海马组织中蛋白羰基化合物、硝基化酪氨酸和β-淀粉样蛋白（Aβ）_1-42蛋白表达水平,应用透射电镜检测海马神经元中蛋白聚集物的形成,应用TUNEL染色法观察小鼠海马组织中神经元凋亡率。结果：与对照组比较,Iso组小鼠海马组织中ROS水平、氧化蛋白羰基化合物、硝基化酪氨酸、Aβ_1-42蛋白表达水平和神经元凋亡率均明显增加（P < 0.05）;与Iso组比较,Tre组小鼠海马组织中ROS水平、氧化蛋白羰基化合物、硝基化酪氨酸、Aβ_1-42蛋白表达水平和神经元凋亡率均明显降低（P < 0.05）。结论：异氟醚能诱导转APP基因小鼠海马神经元蛋白质损伤和蛋白聚集,加剧氧化应激反应,增加脑内海马神经元凋亡,海藻糖能够拮抗异氟醚诱导的神经毒性。     

Nrf2通路活化在胆红素脑病新生大鼠海马神经元损伤中的作用

  目的   探讨核因子NF-E2相关因子（nuclear factor-erythroid 2-related factor, Nrf2）通路活化对胆红素脑病新生大鼠海马神经元损伤的影响。   方法   将新生SD大鼠随机分为对照组、模型组和Nrf2激活剂特丁基对苯二酚（tert-Butylhydroquinone, TBHQ）组,每组20只。经小脑延髓池注射胆红素溶液,建立新生大鼠胆红素脑病模型,观察大鼠神经行为变化,并测定脑组织含水量;采用尼式（Nissl）染色观察海马神经元损伤;TUNEL染色观察海马神经元凋亡情况;比色法检测海马组织Caspase-3活性;化学法检测海马组织丙二醛（MDA）、还原型谷胱甘肽（GSH）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性;qRT-PCR和Western blot检测海马组织Nrf2和血红素氧合酶1（heme oxygenase-l, HO-1）mRNA和蛋白表达水平。   结果   小脑延髓池注射胆红素后模型组和TBHQ组幼鼠出现不同程度神经异常行为表现,而对照组幼鼠无明显神经异常行为。与对照组比较,模型组幼鼠神经元损伤严重,脑组织含水量以及海马神经元凋亡水平、Caspase-3活性以及MDA含量升高（P<0.01）,而SOD活性、GSH含量以及Nrf2 和HO-1 mRNA和蛋白表达水平降低（P<0.05）;与模型组比较,TBHQ组幼鼠神经元损伤得到改善,脑组织含水量、海马神经元凋亡水平、Caspase-3活性以及MDA含量均降低（P<0.01）,而SOD活性、GSH含量以及Nrf2 和HO-1 mRNA和蛋白表达水平升高（P<0.05）。   结论   Nrf2通路活化能改善胆红素脑病新生大鼠海马神经元损伤,抑制神经元凋亡和机体氧化反应。      

丹皮酚对血管性认知障碍小鼠认知功能的保护作用

目的：探讨丹皮酚对血管性认知障碍（VCI）小鼠认知功能及海马神经元损伤的影响。方法：雄性C57BL/6小鼠60只,随机分为假手术（Sham）组、模型（VCI）组、丹皮酚（Pae）低、中、高剂量治疗组,每组12只。采用双侧颈总动脉结扎（2VO）制备小鼠反复缺血再灌注VCI模型,Morris水迷宫检测小鼠的认知功能,尼氏染色观察小鼠海马神经元的形态学变化,比色法检测海马SOD活性、MDA和NO含量的变化。结果：VCI小鼠认知功能下降（P〈0.01）,海马CA1区神经元变性坏死,MDA和NO含量增加,SOD活性降低（P〈0.01）;丹皮酚中、高剂量治疗可显著提高VCI小鼠的学习记忆能力,减少VCI所致的海马CA1区神经元死亡,并降低MDA和NO含量,升高SOD活性（P〈0.05或P〈0.01）。结论：丹皮酚可有效增强VCI小鼠的认知功能,并改善海马神经元病理改变,可能与其抗氧化应激有关。     

乌灵菌粉对APPswe/PS1dE9阿尔兹海默病模型小鼠认知功能、Aβ1-42和p-Tau蛋白的影响

目的 探讨分析乌灵菌粉对APP_swe/PS1_dE9双转基因阿尔兹海默病模型小鼠认知功能、Aβ_1-42和p-Tau的影响。 方法 APP_swe/PS1_dE9双转基因小鼠20只，随机分成2组，每组10只，雌雄各半，即疾病模型组、乌灵菌粉组[剂量为100 mg/(kg·d)]；C57BL/6品系的正常小鼠10只作为健康对照组，雌雄各半。乌灵菌粉组灌胃给药共30 d，疾病模型组和健康对照组同期给予相同体积生理盐水代替，正常喂食。3组小鼠先后进行Morris水迷宫实验、定位航行实验和空间搜索实验。在末次给药1 h后，脱颈椎处死各组小鼠，采用酶联免疫吸附方法(ELISA)检测3组Aβ_1-42、p-Tau蛋白在小鼠海马中的含量。 结果 ①与健康对照组比较，乌灵菌粉组在逃避潜伏期、目标象限游泳时间、有效区停留时间和经过平台次数均显著增加(均P<0.01)；与疾病模型组比较,乌灵菌粉组在逃避潜伏期、目标象限游泳时间、有效区停留时间和经过平台次数均显著下降(均P<0.05)。②与健康对照组比较，乌灵菌粉组小鼠海马中的Aβ_1-42含量和p-Tau蛋白均显著增加(均P<0.01)；与疾病模型组比较，乌灵菌粉组小鼠海马中的Aβ_1-42含量显著降低(P<0.01)。 结论 乌灵菌粉能够改善APP_swe/PS1_dE9双转基因阿尔兹海默病模型小鼠记忆和学习能力，可能是通过减少小鼠海马中Aβ_1-42含量来影响Aβ聚集体的形成，从而减少老年斑的生成。      

靶向脑淀粉斑的载EGCG纳米递释系统的构建及其治疗阿尔茨海默病小鼠的研究

目的 构建一种能够进入脑组织且靶向β淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)的表面修饰多肽序列PTLHTHNRRRRR(简称RD2肽)的纳米递释系统.选择荷载表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG),以验证该靶向递释系统对阿尔茨海默病(Alzheimer's diseas...     

p38MAPK信号通路在脓毒症大鼠海马区神经元自噬中的作用

  目的  探讨p38丝裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信号通路在脓毒症大鼠海马区神经元自噬中的作用。  方法  通过盲肠结扎穿孔术(cecal ligation and puncture, CLP)建立大鼠脓毒症模型。SD大鼠随机分为假手术组(sham组)、模型组(CLP组)、溶媒组(CLP+Veh组)、p38MAPK抑制剂组(CLP+SB203580组),每组分为3、6、12、24和48 h亚组;CLP+Veh组和CLP+SB203580组分别侧脑室注射1% DMSO 5 μL和0.1 mmol/L SB203580 5 μL,注射后30 min建立CLP模型,sham组仅翻看盲肠后关腹,未做其他处理。监测大鼠生命体征,包括平均动脉压(mean arterial pressure, MAP)和心率(heart rate, HR);神经行为学评分了解大鼠的脑损伤情况;大鼠脑海马区组织HE染色观察病理改变;透射电镜下观察大鼠脑海马区神经元自噬过程;Western blot检测海马区微管相关蛋白1轻链3(microtubule associated protein 1 light chain 3, LC3)Ⅱ、LC3Ⅰ选择性自噬接头蛋白(p62/sequestosome-1, p62/SQSTM1)、MAPK激活蛋白激酶2(MAPK-activated protein kinase 2, MK-2)、磷酸化MK-2(phosphorylation MK-2, p-MK-2)的蛋白表达;免疫荧光染色观察大鼠海马区神经元LC3和p62/SQSTM1的表达。  结果  在不同时间点,CLP组大鼠MAP低于、HR高于sham组,以造模后12 h变化最明显;CLP组大鼠神经行为学评分最低,海马区组织病理改变明显,透射电镜下观察有较多自噬空泡形成。与CLP组比较,CLP+SB203580组大鼠神经行为学评分回升,海马区病理改变好转,透射电镜下自噬空泡中的包裹物降解;Western blot结果显示,与sham组比较,造模后CLP组大鼠海马组织LC3Ⅱ/ LC3Ⅰ和p-MK-2/MK-2表达升高,p62/SQSTM1表达下降,前者至12 h达到高峰,后者至12 h达到谷底,CLP+SB203580组与其它组相比,在造模12 h时,大鼠海马组织LC3Ⅱ/LC3Ⅰ和p-MK-2/MK-2表达升高,而p62/SQSTM1表达进一步下降(P＜0.05);免疫荧光法观察结果显示,海马区LC3和p62/SQSTM1在NeuN的定位及表达与Western blot所测得的结果一致。  结论  脓毒症大鼠抑制p38 MAPK信号通路,可以使自噬进一步激活,对海马区神经元起到保护作用。     

长期酒精摄入对小鼠学习记忆功能的影响及其机制研究

  目的  探讨长期酒精摄入对小鼠学习记忆功能的影响及相关机制。  方法  实验将30只雄性C57BL6/J小鼠随机分为3组,每组10只。对照（Control）组:30 d内自由饮水。长期饮酒（EtOH）组:30 d内自由饮体积分数6%的酒精。长期酗酒（EtOH+G）组:30 d内自由饮体积分数5%的酒精,并且每3 d一次的间歇性灌胃,小鼠按每次每公斤体质量灌胃3.5 g体积分数20%的酒精。30 d后,评估小鼠的学习记忆功能。实验完成后,提取脑组织,检测脑线粒体耗氧率、海马体泛乙酰化水平和蛋白氧化应激水平、海马体sirtuin-3（SIRT3）的表达。  结果  Morris水迷宫实验显示,与Control组相比,EtOH组和EtOH+G组穿越平台次数、平台时间百分比均降低,且EtOH+G组最低（P<0.05）。Western blot结果显示,长期酒精摄入可使海马组织泛乙酰化水平和蛋白氧化应激水平升高,而海马线粒体SIRT3表达降低。线粒体complex Ⅱ呼吸能力结果显示,与Control组相比,EtOH组和EtOH+G组脑线粒体3态呼吸均降低（P<0.05）;与Control组相比,EtOH+G组线粒体最大呼吸值降低（P<0.05）。  结论  长期饮酒和长期酗酒均可降低学习记忆功能,且长期酗酒的影响更大,其机制可能是通过下调海马体SIRT3表达,引起海马体中泛乙酰化水平升高和蛋白氧化应激表达增强,影响脑线粒体功能,抑制线粒体complex Ⅱ氧化磷酸化产能,减少脑组织的ATP供能,从而影响学习记忆功能。     

Selective deletion of dnmts in excitatory neurons impairs recognition memory and synaptic function in hippocampal network of adult mice

Objective: DNA methylation is one of the most important epigenetic modulation, which is catalyzed primarily by three methyltransferases, DNMT1, DNMT3a and DNMT3b. The aim of our study is to investigate the modulatory effect of DNMTs on hippocampus-dependent memory formation, and to explore the underlying molecular, cellular and synaptic mechanisms. Methods: Dnmt1, 3a and 3b were selectively deleted in the CA1 region of dorsal hippocampus by Cre/LoxP recombinase systerm, either with virus-mediated Cre expression in CA1 of Dnmtsflox/flox mice or conditional αCaMKII-Cre; Dnmtsflox/flox mice. Hippocampus-dependent and hippocampus-independent memory performance were evaluated in adult KO and control mice. RNA-seq analysis was conducted to screen differential expression genes in the hippocampus after conditional Dnmts knockout. Real-time qPCR and Western blot analysis were used to confirm the differential expression. We also analyzed the alteration in DNA methylation by Whole Genome Bisulfite Sequencing. Neuronal excitability, synaptic transmission and plasticity were measured in CA1 pyramidal neurons of hippocampal slices. Finally, we checked whether virus-mediated shRNA expression in hippocampal CA1 could ameliorate abnormal synaptic function and memory deficit observed in αCaMKII-Cre; Dnmstflox/flox mice. Results: We found that both Dnmt1flox/floxDnmt3aflox/flox mice and Dnmt3bflox/flox mice receiving AAV-Cre virus infection into CA1 region displayed recognition memory deficit to object place, but normal memory to novel object. All mice showed similar performance in fear memory tests. Also, virus infection and Dnmts deletion did not changed anxiety- or depression-like behavior. The object place recognition memory deficit was also observed in both αCaMKII-Cre; Dnmt1flox/floxDnmt3aflox/flox mice and αCaMKII-Cre; Dnmt3bflox/flox mice. The Cre expression in αCaMKII-Cre mice was verified to be dominant in hippocampal CA1. RNA-seq based gene expression and followed real-time qPCR and western blot analysis confirmed significant upregulation of certain genes after Dnmts deletion in aCaMKII-expression excitatory neurons in the hippocampus. WGBS analysis showed differentiated DNA methylation in related genes. Normal basal synaptic transmission but impaired LTP was observed in SC-CA1 path of both αCaMKII-Cre; Dnmt1flox/floxDnmt3aflox/flox mice and αCaMKII-Cre; Dnmt3bflox/flox mice. AAV-virus mediated specific shRNA expression in CA1 region of dorsal hippocampus interfered upregulation of candidate genes, rescued abnormal synaptic function, and ameliorated object place cognition impairment in both αCaMKII-Cre;Dnmt1flox/floxDnmt3aflox/flox mice and αCaMKII-Cre;Dnmt3bflox/flox mice. Virus-mediated shRNA expression in CA1 region of dorsal hippocampus did not affect recognition memory to novel object. Conclusion: In conclusion, our findings suggest that Dnmts in CA1 excitatory neurons plays an important role in regulating synaptic function and hippocampus-dependent recognition memory process by control the expression of certain target genes.     

甲基苯丙胺改变成瘾小鼠突触可塑性基因的甲基化修饰

目的 研究慢性甲基苯丙胺(methamphetamine,MA)成瘾小鼠神经突触可塑性基因的表达变化情况.方法 选用C57BL/6J小鼠,模拟人类药物成瘾模式,分段渐进性腹腔注射给药5 mg/kg、10 mg/kg或者生理盐水.选取小鼠的大脑皮质和海马组织,通过亚硫酸氢盐处理基因组DNA和甲基化特异性PCR(methy...