不同剂量异氟醚对中年小鼠认知功能及海马MBP和pNF-H表达的影响

目的:探讨异氟醚对中年小鼠认知功能及海马髓磷脂碱性蛋白(MBP, myelin basic protein)和磷酸化神经丝重亚单位(pNF-H,phosphorylated neurofilament heavy chain)表达的影响。方法:给予中年小鼠不同浓度的异氟醚处理,实验分为对照组和异氟醚处理组(0.5ISO,1.0ISO,1.5ISO),其中异氟醚组小鼠细胞分别给予0.5 MAC,1.0 MAC和1.5 MAC三个浓度的异氟醚处理4小时,对照组给予O_2处理4小时,随后通过水迷宫测试检测其学习记忆能力变化,通过免疫荧光检测海马形态结构及髓鞘相关蛋白MBP和pNF-H表达变化。结果:与对照组相比,(1)类临床浓度的异氟醚处理不影响中年小鼠的自发运动能力(总运动距离:sham:7275.17±1732.58; 0.5ISO:8057.58±1732.58; 1.0ISO:7540.98±1401.61; 1.5ISO:8243.79±1257.65;运动速度:sham:116.75±22.35; 0.5ISO:135.45±32.84; 1.0ISO:130.16±21.38; 1.5ISO:142.31±20.58),但1.0 MAC和1.5 MAC的异氟醚处理明显降低了中年小鼠在水迷宫目标象限的活动时间百分比(sham:58.62±13.70; 0.5ISO:48.92±7.22; 1.0ISO:31.23±13.16; 1.5ISO:30.29±15.76)(P 0.05),且高浓度异氟醚作用强于低浓度异氟醚;(2) 1.0 MAC和1.5 MAC的异氟醚处理明显下调了海马的MBP和p NF-H表达(MBP:sham:60.48±8.20; 0.5ISO:56.69±7.86; 1.0ISO:40.15±4.50; 1.5ISO:31.66±5.46; pNF-H:sham:62.23±9.45; 0.5ISO:55.47±6.98; 1.0ISO:40.16±6.97; 1.5ISO:30.94±5.89)(P 0.05),造成了小鼠海马髓鞘结构损伤,且高浓度损伤强于低浓度。结论:异氟醚可能通过下调中年小鼠海马MBP和pNF-H表达,破坏海马髓鞘完整性而损伤小鼠的学习认知能力。     

高压氧预处理对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用及对其海马BDNF和GDNF基因表达的影响

目的:探讨高压氧预处理(Hyperbaric oxygen preconditioning, HBO-PC)对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用及对其海马脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)、胶质细胞源性神经营养因子(glialcellline-derivedneurotrophicfactor,GDNF)基因表达的影响。方法:将32只SD雄性大鼠随机分为对照组(Sham组)、高压氧对照组(HBO组)、模型组(MCAO组)、高压氧预处理+模型组(HBO+MCAO组),对HBO组和HBO+MCAO组连续给予高压氧预处理5天,随后对MCAO组和HBO+MCAO组进行右侧颈内动脉栓线术,建立大脑中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion, MCAO)模型,其他两组行假手术,于术后第7天对各组大鼠进行Morris水迷宫行为学检测和神经功能评分,检测结束后处死大鼠,进行神经功能缺损评分及氯化三苯基四氮唑(2,3,5-triphenyltetrazolium chloride, TTC)染色;通过蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测大鼠海马组织BDNF和GDNF的基因表达情况。结果:(1)神经功能评分提示:Sham组和HBO组均未出现神经功能障碍,MCAO组大鼠出现明显的神经功能障碍,MCAO+HBO组神经功能评分明显高于MCAO组(P0.05)。(2)TTC检测提示:Sham组和HBO组脑组织损伤一侧均未出现梗死灶,MCAO组出现较大的梗死面积比(25.45±8.75)%,MCAO+HBO组的梗死面积比(18.84±10.55)显著小于MCAO组,差异具有统计学意义(P 0.05)。(3)Western Blot检测显示:MCAO组BDNF与GDNF基因表达水平显著低于Sham组和HBO组,差异具有统计学意义(P 0.05),而MCAO+HBO组可以逆转这一效应,差异具有统计学意义(P 0.05)。结论:高压氧预处理可以通过调节BDNF、GDNF基因表达,改善MCAO模型大鼠神经功能和认知水平,发挥神经保护作用。     

氟西汀对CUS大鼠抑郁样行为及海马内源性大麻素相关基因表达的调节作用

目的:探讨内源性大麻素1型受体(Cannabinoid receptor1,CB1R)、二酰基甘油脂肪酶(Diacylglycerol lipase alpha,DAGLα)和单酰甘油脂肪酶(Monoacylglycerol,MAGL)在氟西汀(Fluoxetine)改善慢性不可预见应激(Chronic unpredictable stress,CUS)大鼠抑郁样行为中的作用。方法:在本研究中,给予暴露于慢性不可预测应激(CUS)的大鼠腹腔注射氟西汀(10 mg/kg)或生理盐水治疗14天,最后一次腹腔注射结束24小时后评估抑郁样行为以及海马中CB1R,DAGLα和MAGL的表达。此外,通过注射慢病毒下调大鼠海马中CB1R和DAGLα的表达。病毒注射两周后,所有大鼠接受CUS刺激,然后腹腔注射10 mg/kg氟西汀或生理盐水14天。给药结束24小时后进行行为学及分子生物学检测。结果:(1)CUS组大鼠具有明显的抑郁样行为,包括旷场中心活动时间减少(P0.05),糖水摄取量下降(P0.05),强迫游泳不动时间增加(P0.01);氟西汀治疗可以缓解CUS大鼠的抑郁行为,与CUS组相比较,CUS+Flx组大鼠的糖水偏好和旷场中心活动时间增加(P0.05,P0.05),强迫游泳不动时间减少(P0.05);(2)CUS组大鼠海马的CB1R、DAGLα的表达下调(P0.05),MAGL的表达上调(P0.05);氟西汀上调CUS大鼠海马的CB1R和DAGLα表达(P 0.05),下调了MAGL表达(P0.05);(3)病毒干预下调海马区的CB1R或DAGLα后,抑制了氟西汀的抗抑郁作用。结论:氟西汀可以通过调节CUS大鼠海马的内源性大麻素相关基因表达改善CUS大鼠的抑郁行为,发挥抗抑郁作用。     

调节TREK1对小鼠海马神经干细胞增殖和BDNF表达的影响

目的:观察调节TWIK相关的K+通道1(TREK1)对小鼠海马神经干细胞增殖和脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)表达的影响。方法:从孕10.5 d C57bl/6J小鼠胚胎海马中分离出神经干细胞并培养,待细胞达到70%～80%融合后,对细胞进行慢病毒干预,细胞分为sham组,Ctrl组(转染对照病毒),Plenti-TREK-1组(转染携带TREK1高表达载体病毒)和sh-TREK-1组(转染携带TREK1-shRNA病毒)。采用CCK-8法检测病毒干预后3天和7天各组神经干细胞的细胞活力,采用q RT-PCR检测病毒干预后7天各组神经干细胞TREK-1基因表达情况,并通过Elisa检测各组神经干细胞上清液BDNF表达水平。结果:与sham组相比较,(1)Plenti-TREK-1组TREK1基因表达上调,神经干细胞的神经球体积减小,细胞活力降低,细胞增殖减少,细胞上清BDNF水平下降;(2)sh-TREK-1组TREK1基因表达下调,神经干细胞的神经球体积增加,细胞活力增高,细胞增殖增加,细胞上清BDNF水平上调;(3)上述各项指标Ctrl组与sham组之间无统计学差异。结论:神经干细胞的增殖与TREK1通道密切相关,上调TREK-1可以抑制神经干细胞增殖及其BDNF的表达水平;下调TREK-1则可以促进神经干细胞增殖并上调其BDNF的表达水平。     

异氟烷对小鼠神经干细胞BDNF/Caspase3 及Notch信号相关基因表达的影响

目的:探讨异氟烷对小鼠神经干细胞的BDNF、Caspase3及Notch信号相关基因表达的影响。方法:给予体外培养的新生小鼠海马神经干细胞不同浓度异氟烷处理,实验分为对照组和异氟烷处理组(ISO1.0,ISO1.5),其中异氟烷组细胞分别给予1.0MAC和1.5 MAC两个浓度的异氟烷处理2小时,对照组给予O_2处理2小时,随后置于培养箱正常培养24小时后收集细胞,提取细胞RNA检测BDNF,Caspase3及Notch相关基因(Notch2、Notch 3和Hes5)的m RNA水平变化。结果:与对照组相比,(1)异氟烷组小鼠神经干细胞的功能基因BDNF m RNA水平下调,凋亡相关基因Caspase3的m RNA水平上调;(2)异氟烷组神经干细胞的Notch2和Notch3受体m RNA表达下调,Notch信号通路靶基因Hes5的m RNA水平也明显下调;(3)异氟烷对神经干细胞的作用具有剂量依赖性,浓度越高对神经干细胞BDNF、Caspase3及Notch信号相关基因表达的影响越大。结论:异氟烷可能通过抑制小鼠神经干细胞的Notch信号通路,下调BDNF的m RNA表达,上调Caspase3的m RNA水平,影响神经干细胞的正常功能。     

海马Sirt1在高压氧预处理改善异氟醚诱导老龄小鼠认知功能障碍中的作用

摘要 目的：通过shRNA抑制沉默信息调节因子1（sirtuin 1,Sirt1）基因表达,研究Sirt1在高压氧预处理改善异氟醚（isoflurane,ISO）诱导小鼠认知功能障碍中的作用及其对小鼠海马BDNF、GDNF基因表达的影响。方法： 将64只C57雄性小鼠随机分为假手术组（Sham组）、高压氧组（HBO组）、异氟醚组（ISO组）、高压氧预处理+异氟醚组（HBO + ISO组）;以及对照组（NS组）、Sirt1抑制组（sh-Sirt1组）、对照+高压氧预处理组（NS + HBO组）和Sirt1抑制+高压氧预处理组（sh-Sirt1 + HBO组）,每组8只。经慢病毒转染以及ISO末次暴露24小时后进行认知功能测试（Morris水迷宫测试）,随后处死小鼠,利用实时荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR）检测海马BDNF和GDNF的mRNA表达情况。结果：（1）异氟醚可以导致明显的认知功能障碍,与Sham组相比,ISO组靶象限探索时间百分比显著减低（P<0.01）,ISO组小鼠海马BDNF和GDNF mRNA表达水平显著下降（P<0.01）。（2）高压氧预处理可以改善POCD小鼠的认知功能障碍,ISO + HBO组靶象限探索时间百分比显著高于ISO组（P<0.05）,ISO + HBO组小鼠海马BDNF（P<0.05）和GDNF（P<0.01）mRNA表达水平显著升高。（3）高压氧预处理可以显著增加POCD小鼠海马BDNF（P<0.01）和GDNF（P<0.05）mRNA表达水平,慢病毒介导shRNA靶向下调Sirt1可以逆转高压氧预处理对POCD小鼠海马BDNF（P<0.05）和GDNF（P<0.01）mRNA表达水平的改变。结论：高压氧预处理是治疗POCD的有效方法,Sirt1可能是POCD治疗的潜在分子靶点。     

天麻素对CUS大鼠抑郁样行为和海马BDNF/GDNF水平的影响

目的:探讨天麻素对慢性不可预见应激(CUS)大鼠抑郁样行为的改善作用及对海马脑源性神经营养因子(BDNF)及胶质原纤维酸性蛋白(GDNF)表达的影响。方法:将64只SD大鼠随机分为对照组(Sham),Sham+天麻素低、中、高剂量组,模型组(CUS),模型(CUS)+天麻素低、中、高剂量组,每组8只。对照组每天腹腔注射生理盐水(1 m L/kg),连续14天;Sham+天麻素低、中、高剂量组每天腹腔注射不同剂量的天麻素(50、100或者200 mg/kg),连续14天;模型组接受CUS造模,并且在造模结束后每天腹腔注射生理盐水(1 m L/kg),连续14天;模型+天麻素低、中、高剂量组在CUS造模结束后每天腹腔注射不同剂量的天麻素(50、100或者200 mg/kg),持续14天。随后,通过糖水偏好实验和强迫游泳实验检测各组大鼠的抑郁样行为,在行为学检测结束后处死大鼠,通过Elisa检测海马GFAP和BDNF的表达情况。结果:(1)慢性不可预见应激(CUS)可以导致明显的抑郁样行为,包括糖水偏好减少(P0.05)和强迫游泳不动时间增加(P0.01),CUS组大鼠海马GFAP和BDNF水平下降(P0.01)。(2)一定剂量(100和200 mg/Kg)天麻素干预可以缓解CUS大鼠的抑郁行为,CUS与CUS+GAS(M)组(P0.05)以及CUS与CUS+GAS(H)组之间(P0.01)存在显著性差异。(3)中高剂量的天麻素可以恢复CUS大鼠海马的BDNF和GDNF水平,CUS与CUS+GAS(M)组(P0.05)以及CUS与CUS+GAS(H)组之间(P0.05)的BDNF和GDNF水平存在显著性差异。结论:天麻素可以缓解CUS模型大鼠抑郁样行为,恢复CUS模型大鼠海马的BDNF和GDNF水平。     

NK细胞和NKT细胞发育的转录调控

自然杀伤（natural killer,NK）细胞和自然杀伤T（natural killer T,NKT）细胞是参与机体抗病毒免疫和肿瘤免疫的两群淋巴细胞亚群,是介导先天性免疫（innate immunity）应答和调节适应性免疫（adaptive immunity）应答的重要效应细胞。近年来,随着对NK细胞和NKT细胞及其转录调控因子研究的不断深入,NK细胞和NKT细胞的发育机制逐步被阐明,这将为提高NK细胞和NKT细胞的抗病毒和肿瘤免疫疗效提供新的策略。     

天麻素对镉诱导的星形胶质细胞损伤的保护效应

目的:探讨氯化镉(CdCl_2)和天麻素(GAS)对小鼠星形胶质细胞活力及神经营养因子GDNF和抗氧化基因Nrf2,HO-1,SOD-1表达的影响。方法:首先,给予体外培养的小鼠星形胶质细胞不同浓度的CdCl_2(Con,2.5μM,5μM,10μM,20μM)处理24 h或48 h,随后检测细胞活力筛选出造成星形胶质细胞损伤的CdCl_2浓度和时间。然后使用上述筛选的CdCl_2作用浓度(5μM)构建星形胶质细胞损伤的同时再给予不同浓度的天麻素(0,20μg/m L,30μg/m L,40μg/m L, 50μg/m L)处理24 h或48 h,随后检测细胞活力并提取细胞RNA检测其caspase3,GDNF(胶质源性神经营养因子Glial cell-derived neurotrophic factor,GDNF)和Nrf2(Nuclear factor erythroid2-related factor2),HO-1(Heme oxygenase 1),SOD-1(superoxide dismutase 1)等抗氧化基因的m RNA表达的变化。结果:(1) 2.5μM CdCl_2处理24 h后星形胶质细胞活力已经有明显下降(P0.05),5μM CdCl_2处理24 h后,星形胶质细胞活力显著下降(P0.01);(2) CdCl_2浓度越大,细胞损伤严重;(3)一定浓度的天麻素处理可以缓解CdCl_2造成的星形胶质损伤,恢复其细胞活力,下调caspase3 m RNA水平;(4) CdCl_2下调了星形胶质细胞的GDNF, Nrf2, HO-1和SOD-1的m RNA水平,天麻素可以抑制Cd Cl_2对上述基因的m RNA水平的调节作用,且浓度越高调节作用越强。结论:天麻素可能通过调节小鼠星形胶质细胞的GDNF, Nrf2, HO-1和SOD-1基因表达缓解CdCl_2导致的细胞损伤。     

氟西汀对慢性不可预见应激模型大鼠海马磷脂酰乙醇胺的影响

摘要 目的：探讨氟西汀对慢性不可预见应激（Chronic Unpredictable Mild Stress,CUS）模型大鼠海马内磷脂酰乙醇胺（phosphatidylethanolamine,PE）组成的影响。方法：（1）将24只SD大鼠随机分为对照组（Sham）、模型组（CUS）和氟西汀组（Flx）。CUS组和Flx组均接受CUS造模,并且在造模后接受生理盐水（1 mL/kg）或氟西汀（10 mg/kg）腹腔注射,连续14天;Sham不进行CUS造模,但是每天接受腹腔注射生理盐水。随后处死大鼠,取海马进行脂质组学分析,比较各处理组海马总的PE和PE小分子相对丰度、不同碳链长度和含不同不饱和键PE的相对丰度差异。结果：（1）与CUS组相比,Sham组PE相对丰度明显减低,而Flx组明显增高（P<0.05）;（2）与Sham组相比,CUS组9个PE小分子相对丰度发生变化,PE（34:1e）、PE（36:1p）、PE（36:2）、PE（36:2p）、PE（36:4）、PE（38:2）、PE（38:4）和PE（40:7）共8个上调（P<0.05或0.01）,PE（34:0p）下调（P<0.05）,CUS组碳链长度为36的PE丰度上升（P<0.05）,碳链长度为38的PE丰度下降（P<0.01）,CUS组含0个不饱和键、4个不饱和键的PE丰度下调（P<0.01, P<0.05）,而1个不饱和键的PE丰度上升（P<0.05）;（3）与CUS组相比,Flx组6个PE分子相对丰度减少,包括PE（34:1e）、PE（36:2）、PE（36:4）、PE（38:1p）、PE（38:6e）和PE（40:5p）（P<0.05或0.01）,Flx组碳链长度为34的PE丰度下降（P<0.05）,碳链长度为36的PE水平升高（P<0.05）,Flx组含1个不饱和键的PE丰度下调（P<0.05）,差异具有统计学意义。结论：氟西汀可以调节CUS模型大鼠海马的PE水平。