U0126对间歇低氧大鼠学习记忆及海马区认知相关蛋白表达的影响

<正>阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apneahyponea syndrome,OSAHS),是一种严重的常见睡眠呼吸疾病之一,已证实OSAHS的患者存在不同程度认知功能障碍,主要表现在学习和记忆能力方面的认知功能减退。故对于间歇低氧后脑损伤导致认知障碍的机制越来越引起人们的关注。Tau蛋白过度磷酸化后,失去了对微管的稳定作用,造成神经元变性坏死,从而失去了生物学的功能[1]。丝     

小胶质细胞在慢性间歇低氧相关认知障碍中的作用

慢性间歇低氧(chronic intermittent hypoxia, CIH)是阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep ap-nea,OSA)的重要病理生理学特征,参与OSA相关并发症的发生发展[1].认知障碍是OSA常见的并发症之一,其患病率高达30％以上[2],严重影响患者的生活质量.因此,探讨...     

慢性间歇性低氧对幼鼠脑区AMPK通路的影响

目的:探讨慢性间歇性低氧对幼鼠脑区腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)通路的影响。方法:第一部分:将3~4周龄的SD幼鼠随机分为4组(n=8):2周空气模拟对照(2AC)组、2周慢性间歇低氧(2IH)组、4周空气模拟对照(4AC)组和4周慢性间歇低氧(4IH)组。第二部分:将3~4周龄的SD幼鼠随机分为2组(n=8):4周慢性间歇性低氧组(4IH)和4周慢性间歇性低氧用药组(4IHI)。造模结束后行八臂迷宫测试,TUNEL法检测细胞凋亡,RT-qPCR法了解腺苷A2a受体的mRNA表达,Western blot法测定AMPK及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)的磷酸化水平。结果:与对照组相比,2IH组和4IH组的参考记忆错误(RME)、工作记忆错误(WME)和总错误(TE)次数明显增加,差异有统计学显著性(P0.01);4IH与2IH组比较,各项错误次数亦明显增加(P0.01)。4IHI组比4IH组RME、WME和TE次数减少,差异有统计学显著性(P0.01)。与对照组相比,2IH组和4IH组海马和前额皮层区的神经元凋亡增多,以4IH组凋亡明显(P0.05);4IHI组凋亡较4IH组减少(P0.05)。2IH组和4IH组海马和前额皮层区腺苷受体A2a的mRNA和AMPK磷酸化蛋白的水平升高,mTOR磷酸化蛋白的水平下降,4IH组较2IH组改变明显(P0.05)。4IHI组较4IH组海马和前额皮层区的AMPK磷酸化蛋白水平下降,mTOR磷酸化蛋白水平升高(P0.05)。结论:慢性间歇性低氧诱导神经元凋亡,从而引起幼鼠学习记忆障碍,呈时间依赖性。慢性间歇性低氧上调腺苷A2a受体,激活海马和前额皮层区AMPK,抑制mTOR的活性,诱导神经元凋亡,进而影响幼鼠学习记忆能力。     

三种复方对慢性应激模型大鼠海马CREB、BDNF基因表达的影响

 目的:探讨慢性应激肝郁模型大鼠海马CREB、BDNF基因表达及疏肝、疏肝健脾与健脾3种方剂的效应。方法:SD雄性大鼠40只,用随机区组设计的方法分为对照组、模型组、四逆散组、逍遥散组和四君子汤组,多种应激处理共21 d后,测定1%蔗糖水摄取率和强迫游泳中累计不动时间,用RT-PCR的方法检测海马CREB和BDNF mRNA表达。结果:与对照组比较,模型组大鼠1%蔗糖水摄取率明显降低,强迫游泳中累计不动时间明显延长,海马CREB、BDNF mRNA表达明显降低;与模型组比较,四逆散组、逍遥散组的1%蔗糖水摄取率明显升高,强迫游泳中累计不动时间明显缩短,CREB、BDNF mRNA表达均明显升高;四君子汤组各行为学指标及BDNF表达与模型组相比没有差异,仅CREB表达升高。结论:慢性应激肝郁模型大鼠海马CREB、BDNF的mRNA表达降低,具有疏肝作用的方剂四逆散和逍遥散可以对抗这种降低,而健脾方剂四君子汤无明显效应。     

cAMP反应元件结合蛋白(CREB)与细胞凋亡

cAMP反应元件结合蛋白(CREB)是真核细胞内核转录调节因子,受多因素的激活而调控靶基因,调节细胞凋亡.细胞凋亡与机体生长发育、内环境稳定、防御反应等功能相关.     

MSK-1和CREB参与低氧预适应降低小鼠缺血性脑损伤

目的 探讨丝裂原和应激激活蛋白激酶1(MSK-1)及cAMP反应元件结合蛋白(CREB)在低氧预适应(HPC)保护小鼠缺血脑组织中的作用.方法 将健康成年雄性BALB/c小鼠随机分为4组:常氧假手术组(NS)、HPC假手术组(HS)、常氧缺血组(NI)和HPC缺血组(HI).利用已建整体HPC和大脑中动脉阻塞(MCAO)小鼠模型,并结合神经行为学评价、氯化三苯基四氮唑(TTC)染色和蛋白印迹(Western blot)等技术,观察HPC对小鼠脑缺血损伤的影响,检测小鼠脑皮层不同缺血区域内MSK-1和CREB磷酸化水平和蛋白表达量的变化.结果 HPC可明显改善小鼠脑缺血后神经行为学表现,减小MCAO致脑缺血皮层梗死体积和水肿率;MCAO致小鼠脑局部皮层缺血后,其缺血核心区内MSK-1和CREB磷酸化水平明显下降(P<0.05);HPC可明显增加缺血半影区内MSK-1和CREB磷酸化水平(P<0.05),而MSK-1和CREB总蛋白表达量在缺血核心区和半影区内均无明显改变.结论 HPC可能通过提高缺血半影区内MSK-1及其底物CREB的磷酸化水平来降低小鼠缺血性脑损伤.     

间歇低氧对部分儿童疾病的治疗现状

婴儿早期,包括早产儿和足月儿,常发生间歇低氧(IH),而发作性IH也常由睡眠呼吸障碍引起,后者常见于儿童。多年来均认为IH对机体有害,即不利于儿童的生长发育,包括对儿童的行为、学业和认知功能产生不良影响;但另一方面,在过去20余年里,主要来自独联体国家(如俄罗斯和乌克兰)的不少研究显示,良好控制和适度条件的IH已被用来治疗多种儿童疾病,包括支气管哮喘、过敏性皮肤疾病、自身免疫性甲状腺炎、脑瘫和肥胖症等。     

CREB与脑缺血神经元损伤

cAMP反应元件结合蛋白(CREB)是位于细胞核内的转录因子,在脑缺血缺氧保护机制中起到了十分重要的作用。在脑缺血缺氧后,CREB通过多种途径被激活,再通过激活下游抗凋亡因子(如BDNF、Bcl-2+2等)及参与阻止Ca内流等多种途径起到保护神经元作用。     

神经节苷脂对脑缺血再灌注大鼠海马CREB表达的影响

目的探讨单唾液酸神经节苷脂(GM1)对脑缺血再灌注大鼠海马cAMP反应元件结合蛋白(CREB)表达的影响。方法 72只SD大鼠随机分为:假手术组(Sham,8只)、神经节苷脂治疗组(GM1,32只)、缺血再灌注组(I/R,32只)。GM1治疗组和I/R组依据缺血后再灌注的不同时间点再细分为6h、12h,24h、3d,共4个小组。应用免疫组织化学方法和Western blot方法检测各组大鼠海马CREB蛋白的表达。结果免疫组织化学方法检测时发现,缺血处理后,CREB表达水平迅速增高,在6h时最高,之后持续激活,至12h时开始降低,与假手术组相比,CREB阳性产物的平均光密度值(MOD)显著升高(P0.01);与相同时间点的缺血组比较,GM1治疗组的CREB蛋白阳性表达水平明显升高(P0.01)。Western blot方法也得到了相同的结论。结论 GM1对脑缺血再灌注损伤的神经保护作用可能与上调CREB蛋白的表达相关。     

CCK-8及其受体拮抗剂对吗啡戒断大鼠额叶皮质及海马CREB与pCREB表达的影响

 目的：观察八肽胆囊收缩素（CCK-8）及其受体拮抗剂对吗啡戒断大鼠额叶皮质和海马cAMP反应元件结合蛋白（CREB）表达及其磷酸化（pCREB）的影响,初步探讨CCK-8调节吗啡戒断大鼠的受体后机制。方法：建立大鼠吗啡慢性依赖及纳络酮催促戒断模型,并给予CCK-8、CCK1受体拮抗剂L-364718和CCK2受体拮抗剂LY-288513慢性干预,应用Western blotting和免疫组织化学技术观察额叶皮质和海马CREB与pCREB 表达的变化。结果：（1） 正常组大鼠额叶皮质神经元胞浆、胞核均表达CREB蛋白,pCREB蛋白则仅在胞核中高表达;海马CA1区锥体细胞层神经元中,CREB蛋白在胞浆中高表达,胞核低表达,pCREB蛋白则仅在胞核中表达。（2） 慢性吗啡作用后CREB无明显变化,pCREB增加;急性纳洛酮催促戒断后CREB仍无明显变化,pCREB进一步升高。（3） 与戒断组相比,CCK-8、L-364718和LY-288513慢性干预对吗啡依赖戒断大鼠额叶皮质CREB蛋白表达无明显影响,pCREB蛋白表达均明显降低;L-364718和LY-288513慢性干预后,海马CREB与pCREB表达均明显降低,而CCK-8慢性干预对CREB蛋白表达无明显影响,仅pCREB蛋白表达明显降低。结论：CCK-8及其受体拮抗剂可能通过调节核转录因子CREB减轻吗啡戒断症状,并具有脑区特异性。     

Impaired hypoxic ventilatory response following neonatal sustained and subsequent chronic intermittent hypoxia in rats

Neonatal chronic intermittent hypoxia (CIH) enhances the ventilatory sensitivity to acute hypoxia (acute hypoxic ventilatory response, HVR), whereas sustained hypoxia (SH) can have the opposite effect. Therefore, we investigated whether neonatal rats pre-treated with SH prior to CIH exhibit a modified HVR. Rat pups were exposed to CIH (5% O₂/5 min, 8 h/day) between 6 and 15 days of postnatal age (P6-15) after pre-treatment with either normoxia or SH (11% O₂; P1-5). Using whole-body plethysmography, the acute (5 min, 10% O₂) HVR at P16 (1 day post-CIH) was unchanged following CIH (67.9 ± 6.7% above baseline) and also SH (58.8 ± 10.5%) compared to age-matched normoxic rats (54.7 ± 6.3%). In contrast, the HVR was attenuated (16.5 ± 6.0%) in CIH exposed rats pre-treated with SH. These data suggest that while neonatal SH and CIH alone have little effect on the magnitude of the acute HVR, their combined effects impose a synergistic disturbance to postnatal development of the HVR. These data could provide important insight into the consequences of not maintaining adequate levels of oxygen saturation during the early neonatal period, especially in vulnerable preterm infants susceptible to frequent bouts of hypoxemic events (CIH) that are commonly associated with apnea of prematurity.     

N-乙酰-L-半胱氨酸对慢性间歇性缺氧大鼠血压变化及内皮功能的影响

 目的:观察N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetyl-L-cystein,NAC)对慢性间歇性缺氧（chronic intermittent hypoxia,CIH）大鼠的血压变化及其内皮功能变化,探讨CIH引起高血压的机制。方法:30只健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分成正常对照组、CIH组(缺氧55 s,复氧 55 s）及NAC干预CIH组（缺氧55 s,复氧55 s,NAC 300 mg·kg-1·d-1,灌胃）。尾套法测量大鼠尾动脉收缩压;实时荧光定量PCR测定胸主动脉内皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase, eNOS）和内皮素1（endothelin-1, ET-1）mRNA的表达情况。使用Western blotting方法检测胸主动脉eNOS表达。胸主动脉及血清ET-1水平均采用放射免疫法测定。硝酸还原酶法测定血清中一氧化氮（nitric oxide,NO）含量。分别采用黄嘌呤氧化酶法和硫代巴比妥酸法测定外周血浆超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）和丙二醛（malondialdehyde,MDA）水平。使用化学比色法测定胸主动脉组织匀浆中超氧阴离子(O-·2)含量。结果:CIH组大鼠尾动脉收缩压较对照组升高（P＜0.01）,NAC干预CIH组大鼠的尾动脉收缩压较CIH组显著降低（P＜0.05）。CIH组胸主动脉中eNOS mRNA和蛋白水平以及血清NO水平低于对照组（P＜0.01）,NAC干预组两者表达明显高于CIH组(P<0.05);CIH 组胸主动脉ET-1 mRNA和蛋白水平表达高于对照组（P＜0.01）,而NAC治疗使表达减低(P<0.05）。CIH组血清MDA和ET-1水平以及胸主动脉匀浆O-·2水平均高于对照组（P＜0.01）,而NAC干预组这些指标水平均低于CIH组（均P＜0.05）;CIH组血清SOD活性低于对照组（P＜0.01）,而NAC治疗组SOD活性增加（P＜0.05）。结论: NAC通过减少自由氧的产生,保护主动脉组织内皮功能,从而缓解血压升高,推测氧化应激参与CIH致高血压内皮功能障碍的发生机制。     

气味对小鼠学习记忆能力及海马cAMP反应元件结合蛋白的影响

目的:探讨不同气味(苹果、香水、樟脑)对小鼠学习记忆能力及海马cAMP反应元件结合蛋白(CREB)和磷酸化的CREB(pCREB)的影响。方法:让小鼠在不同气味的环境下生活14d,在第7d开始方形水迷宫训练,3d后进行测试,连续测试5d。测试完后断髓处死动物,取出脑组织,用免疫组织化学染色观察海马pCREB和CREB表达情况,并进行图像分析。结果:樟脑组和香水组水迷宫的潜伏期较对照组延长,错误次数增多(P＜0.05)。免疫组化染色显示鼠海马CREB的磷酸化水平大大降低(P＜0.05),但对CREB的表达无明显影响。苹果组与对照组比各指标均无显著差异(P＞0.05)。结论:樟脑气味和香水气味对小鼠记忆能力有负面作用,且这种作用可能是通过降低CREB磷酸化水平而实现的。苹果气味对小鼠记忆能力无明显影响。     

慢性间歇性低压低氧对家兔窦房结肾上腺素能受体反应性的影响

目的:通过细胞内记录方法研究慢性间歇性低压低氧(CIHH)对家兔窦房结肾上腺素能受体反应性的影响。方法:新西兰大白兔随机分为对照组(Con)、CIHH14d组(CIHH14)、CIHH28d组(CIHH28)3组。CIHH组动物置于低压氧舱,分别接受14、28d模拟5000米高原的低压低氧处理(6h/d)。制备离体窦房结标本、描记窦房结自律细胞的生物电活动。通过累加给药法,观察不同浓度的β-肾上腺素能受体激动剂异丙肾上腺素(ISO)(0.01、0.1、1μmol/L)和α1肾上腺素能受体激动剂苯肾上腺素(PE)(0.01、0.1、1μmol/L)对家兔窦房结自律细胞动作电位的影响。结果:(1)CIHH对基础状态下窦房结细胞动作电位各参数无明显影响;(2)ISO浓度依赖性增加窦房结细胞动作电位0期最大除极速率(Vmax)、动作电位幅值(APA)、放电频率(RPF)、舒张期自动去极化速率(VDD),对其它参数无明显影响;(3)CIHH处理动物窦房结细胞对ISO的反应性降低;最大浓度ISO(1μmol/L)下,CIHH14和CIHH28组的VDD、RPF、APA和Vmax的增加明显小于对照组(P0.05);(4)α1肾上腺素能受体激动剂PE(0.01、0.1、1μmol/L)对窦房结细胞动作电位各项参数均无影响。结论:CIHH降低家兔窦房结β肾上腺素能受体反应性,对α1肾上腺素能受体反应性无影响。     

学习记忆过程中p-CREB在大鼠丘脑前核内的表达

目的探讨在学习记忆过程中磷酸化的环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)在大鼠丘脑前核的表达情况,以进一步阐明磷酸化的CREB(p-CREB)与学习记忆的关系。方法选择形态相近成年雄性Wistar大鼠20只,简单随机法分为实验组(水迷宫训练)与对照组(游泳),每组10只。大鼠训练完毕后2 h内直接灌注取脑,免疫组织化学分析大鼠丘脑前核组织内p-CREB含量变化,观察不同丘脑前核部位实验组与对照组染色有无差别。结果水迷宫训练后实验组大鼠丘脑前核组织内即有明显的p-CREB阳性表达,而对照组均无明显p-CREB阳性表达(0.05)。实验组丘脑前背侧核与丘脑前腹侧核比较,两者间p-CREB阳性表达无明显差异(0.05)。结论丘脑前核内p-CREB可能参与学习记忆的信号转导过程。     

低压氧舱慢性间断性缺氧诱导大鼠膈神经长时程易化

目的:长时程易化(long-term facilitation,LTF)是反映呼吸可塑性的重要电生理指标,与睡眠呼吸紊乱疾病密切相关。3~5个低氧周期的急性间断性缺氧可以诱导膈神经LTF,而持续一周以上的慢性间断性缺氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)可以诱导更大的增强的LTF(enhanced LTF)。以往制备CIH大鼠LTF模型多用氧(10%)+氮(90%)混合气(5 min)、常氧(5 min)交替通气,每天12 h,连续7 d以上,实验需要大量混合气,费用较高。我们模拟高原缺氧制备了低压氧舱大鼠CIH模型,表达增强的膈神经LTF。方法:成年SD大鼠置于密闭容器内进行5 min低压缺氧、5 min常氧交替通气,每天12 h,持续7 d。通过空气抽提进行低压缺氧,使舱内气压逐渐下降到210~220 mmHg,相当于海拔约9000 m。第8 d,动物进行急性间断性缺氧,诱导膈神经LTF表达。对照组大鼠只进行急性间断性缺氧,统计学分析两组动物膈神经LTF的表达变化。结果:低压氧舱CIH大鼠较正常对照组对缺氧反应更加敏感,表现为缺氧期膈神经放电的频率和幅度快速增加。在急性间断性缺氧结束后30 min和60 min,CIH组大鼠膈神经放电幅度较基础水平分别增加了(116.3±6.5)%和(106.1±19.2)%,而对照组分别增加(60.4±7.8)%和(48.2±11.0)%,两组之间有显著性差别(P(0.01),表明CIH诱导了比对照组更加强大的LTF,形成增强的LTF。结论:我们建立了低压氧舱CIH大鼠膈神经LTF模型,为进一步研究LTF的发生机理、揭示与睡眠呼吸紊乱疾病的相关性提供了实验平台。     

慢性间歇性缺氧大鼠肾脏组织蛋白质组的变化

目的:比较慢性间歇性缺氧大鼠与正常大鼠肾脏组织蛋白质双向电泳图谱,寻找和鉴定慢性间歇性缺氧大鼠肾脏组织中的差异蛋白表达谱。方法:以固相pH梯度等电聚焦为第一向和垂直SDS-PAGE为第二向,分别对正常对照大鼠和慢性间歇性缺氧大鼠的肾脏组织蛋白质样品进行二维分离,2-DE图谱经ImageMaster 2D Platinum V5.0软件分析,选取4个差异蛋白点用基质辅助激光解吸附离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)进行鉴定。结果:通过对2-DE图谱蛋白斑点的匹配及对比分析,与慢性间歇性缺氧相关的差异表达蛋白斑点为112个;经质谱鉴定的4个差异表达的蛋白斑点,慢性间歇性缺氧组量下调的差异点1个,即线粒体ATP合成酶δ亚基;上调的差异点3个,分别为己糖激酶、儿茶酚-O-甲基转移酶、脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶/氧化还原因子-1。结论:大鼠肾脏组织慢性间歇性缺氧损伤相关的差异蛋白表达变化可能通过多种途经影响肾脏功能。