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幼年大鼠青霉素点燃后慢性认知功能缺陷的分子机制研究
引用本文:倪宏,姜玉武,丁美丽,王浙东,陶陆阳,吴希如.幼年大鼠青霉素点燃后慢性认知功能缺陷的分子机制研究[J].生物化学与生物物理进展,2009,36(4):480-490.
作者姓名:倪宏  姜玉武  丁美丽  王浙东  陶陆阳  吴希如
作者单位:1. 苏州大学附属儿童医院儿科医学研究所,苏州大学衰老与神经疾病实验室,苏州,215003
2. 北京大学第一医院儿科神经组,北京,100034
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30470555, 30571909, 30870808, 30872666), 江苏省自然科学基金青年科技创新人才技术带头人项目(BK2007509)和江苏省高校自然科学基金资助项目(07KJB320103).
摘    要:在建立发育期大鼠青霉素点燃模型的基础上,探讨点燃后至成年期不同发育阶段空间学习记忆能力改变,以及对海马记忆分子钙/钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱα(CaMKⅡα)、突触可塑性相关基因3(PRG-3)、抗惊厥脑肠肽胆囊收缩素(CCK)、锌离子转运体1(ZnT-1)和3(ZnT-3)表达的远期影响.生后29天(P29) 的SD大鼠随机分为青霉素点燃模型组(RS组,n=39)及生理盐水对照组(NS组,n=21).RS组隔日腹腔注射青霉素,按体重5.60×106 U/kg,连续6次,NS组以同样方法腹腔注射生理盐水.于末次惊厥后1.5、3、6和12 h透射电镜观察海马凋亡及自噬,于末次惊厥后1 h进行脑电记录,于末次惊厥后24 h 原位末端标记凋亡法(TUNNEL)检测海马凋亡细胞.分别于P51~P56、P81~P84、 P92~P95 进行3次Morris水迷宫实验,检测大鼠的学习记忆能力.最后,采用Timm染色观察海马苔藓纤维发芽,实时定量RT-PCR测定海马CaMKⅡα、PRG-3、CCK、ZnT-1和ZnT-3的表达.结果如下:a.电镜显示末次惊厥后1.5~12 h可见大鼠海马本部神经元内溶酶体被激活,自噬小体形成,12 h自噬和凋亡同时存在;TUNNEL显示凋亡细胞明显增多(P < 0.05).b.RS组末次惊厥后3~5 min脑电图记录显示额叶丛集放电,棘波和尖波阵发.c.Morris水迷宫实验显示,第1次测试各组逃避潜伏期均呈逐渐下降趋势,但RS组第5天潜伏期明显高于NS组,具有显著性差异(P < 0.05),RS组第2次水迷宫测试中第1天潜伏期明显高于NS组,具有统计学意义,第3次水迷宫第2天的潜伏期仍明显高于NS组,具有统计学意义.d.在Morris水迷宫搜寻策略分析中采用秩和检验,第1次水迷宫对照组在第4天和第5天成绩明显优于RS组,具有统计学意义(P < 0.01),第2次和第3次水迷宫中对照组3天成绩均明显优于RS组,具有统计学意义(P < 0.05).e.Morris记忆实验显示:3次记忆测试平台象限路径与总路径之比,RS组3次记忆测试均明显低于NS组,有显著性差异(P < 0.05).f.Timm染色显示,RS组海马齿状回内分子层和CA3区锥体细胞层可见明显异常增生苔藓纤维,对照组未见发芽.g.在实时定量RT-PCR试验中,方差分析显示RS组海马CaMKⅡα和ZnT-1表达明显低于NS组(P < 0.05),聚类分析和相关分析表明,NS组CaMKⅡα、PRG-3、CCK、ZnT-3这4个基因具有共聚特征,并且各个基因之间具有显著相关性,而RS组仅海马CaMKⅡα和ZnT-1具有明显的共聚现象且呈正相关.本研究表明,幼年大鼠青霉素点燃后不仅能够造成海马神经元早期损伤(包括自噬和凋亡增加),而且产生远期的学习和记忆功能损害,并可能与海马记忆分子CaMKⅡ及ZnT-1表达下调有关.

关 键 词:青霉素点燃  癫痫模型  认知障碍  分子机制  CaMKⅡα
收稿时间:2008/8/19 0:00:00
修稿时间:2008/11/5 0:00:00

Long-term Effects of Penicillin-induced Developmental Kindling on Cognitive Deficit and Related Gene Expressions in Hippocampus
NI Hong,JIANG Yu-Wu,DING Mei-Li,WANG Zhe-Dong,TAO Lu-Yang and WU Xi-Ru.Long-term Effects of Penicillin-induced Developmental Kindling on Cognitive Deficit and Related Gene Expressions in Hippocampus[J].Progress In Biochemistry and Biophysics,2009,36(4):480-490.
Authors:NI Hong  JIANG Yu-Wu  DING Mei-Li  WANG Zhe-Dong  TAO Lu-Yang and WU Xi-Ru
Abstract:
Keywords:ZnT  CCK  PRG-3
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