-
围术期认知功能紊乱小鼠海马蛋白质组学的变化及生物信息学分析
编辑人员丨5天前
目的:评价围术期认知功能紊乱(PND)小鼠海马蛋白质组学的变化及生物信息学分析。方法:清洁级健康雄性C57BL/6小鼠,15月龄,体重30~35 g,采用随机数字表法分为2组( n=9):对照组(C组)和PND组。采用异氟烷麻醉下行胫骨骨折切开复位内固定术构建PND模型。分别于术前1 d和术后1、3、7 d时行Morris水迷宫实验、旷场实验和条件恐惧实验。分别于术后1、3和7 d时,P组处死每次认知功能测试最差的3只小鼠、C组随机处死3只小鼠,取海马组织,采用高效液相色谱-质谱法筛选差异表达蛋白,并对差异表达蛋白进行Gene Ontology生物学过程富集分析(GO分析)和KEGG通路富集分析(KEGG分析)。 结果:与C组相比,P组术后各时点逃避潜伏期延长,靶象限停留时间百分比降低,场景恐惧记忆实验僵直时间百分降低( P<0.05)。采用高效液相色谱-质谱法筛选出21个差异表达的蛋白,其中有12个蛋白表达上调,有9个蛋白表达下调。GO分析结果表明,差异表达蛋白参与了代谢、信号传递、生物过程的调节等过程,构成了细胞器、突触等结构,并与结合、运输等分子功能有关。KEGG分析结果表明,MAPK信号通路、ErBb信号通路、AMPK信号通路、SNARE蛋白囊泡运输等存在差异。 结论:PND小鼠海马存在21个差异表达的蛋白,这些蛋白参与了神经炎症反应、突触结构异常、线粒体功能异常、自噬能力下降等可能与PND有关的病理过程。
...不再出现此类内容
编辑人员丨5天前
-
提取-消退范式调节条件性恐惧记忆的神经生物学机制
编辑人员丨5天前
恐惧记忆在经过多次提取之后,会被暂时抑制,这种现象称为记忆消退。如何减少甚至消除恐惧记忆是创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder,PTSD)等恐惧相关疾病治疗的关键。基于巴甫洛夫恐惧调节任务的单一消退训练只能够抑制条件性恐惧记忆的表达,并不能消除已获得的条件性恐惧记忆。而基于记忆的再巩固理论所提出提取-消退范式,对恐惧记忆的擦除和改写具有更持久的效果,并且能够有效阻止恐惧记忆的返回。研究表明,提取-消退与多种神经递质受体如谷氨酸受体(glutamate receptor,GluR)、多巴胺受体(dopamine receptor,DAR)、L型电压门控钙通道(L-type voltage-gated calcium channels,LVGCCs)以及大麻素等密切相关,并且其效果也与提取-消退记忆阶段等因素有密切关联。目前对于提取的边界条件的研究大多只停留在行为学层面,分子机制等层面探究较少。文章从分子神经生物学层面出发,以记忆的不同阶段,不同类型的受体及分子机制为切入点,整理近年来与提取-消退相关的机制研究,为PTSD等恐惧相关疾病的治疗提供有价值的信号通路、分子靶点,并为更深入的研究提供科学依据。
...不再出现此类内容
编辑人员丨5天前
-
基于RNA-seq的脓毒症相关性脑病小鼠海马转录组分析及竞争性内源性RNA调控网络的构建
编辑人员丨5天前
目的:采用转录组测序技术(RNA-seq)筛选脓毒症相关性脑病(SAE)小鼠海马差异表达的长链非编码RNA(lncRNA)及mRNA,构建竞争性内源性RNA(ceRNA)调控网络。方法:清洁级健康雄性C57BL/6小鼠10只,6~8周龄,体质量20~25 g,采用随机数字表法分为2组( n=5):假手术组(Sham组)和脓毒症组(Sepsis组)。Sepsis组采用盲肠结扎穿孔(CLP)法制备小鼠脓毒症模型,Sham组只开腹不进行盲肠结扎和穿孔。分别于术前1 d及术后3 d时行Morris水迷宫实验和条件恐惧实验检测小鼠认知功能。随后Sham组随机处死3只小鼠,Sepsis组处死认知功能测试最差的3只小鼠,取海马组织,通过BGISEQ-500平台行转录组测序,得到差异表达的mRNA和lncRNA,测序结果通过深圳华大基因科技服务有限公司提供的Dr.Tom平台行可视化分析,利用Cytoscape软件构建ceRNA调控网络。 结果:与Sham组比较,Sepsis组逃避潜伏期延长,靶向限停留时间百分比和僵直时间百分比降低( P<0.05)。转录组数据分析共获得差异表达的lncRNA 62个,其中45个lncRNA表达上调,17个lncRNA表达下调;差异表达的mRNA 282个,其中173个mRNA表达上调,109个mRNA表达下调。对差异表达的mRNA进行生物学过程的GO富集分析,结果显示差异表达的mRNA参与了记忆、学习或记忆、炎症应答、衰老相关行为减退的调空、突触可塑性调节等生物学过程;对差异表达的mRNA进行KEGG通路富集分析,结果显示差异表达的mRNA富集于IL-17信号通路、TNF信号通路、NF-κB信号通路等。对差异表达的mRNA进行KDA分析,结果示Ch25h、Il6ra、Lcn2、Sgk1、Nr4a3、Osm、Saa3、Ccl7、Sqle、Dhcr24为SAE的关键基因。基于9个lncRNA、28个mRNA和134个miRNA成功构建了SAE小鼠海马的ceRNA调控网络。 结论:RNA-seq结果分析发现Ch25h、Il6ra、Lcn2、Sgk1、Nr4a3、Osm、Saa3、Ccl7、Sqle、Dhcr24 10个mRNA以及Rian、Gm35874、Gm34347等lncRNA是调控小鼠SAE的关键基因;同时成功构建了SAE小鼠海马基于lncRNA-miRNA-mRNA的ceRNA调控网络。
...不再出现此类内容
编辑人员丨5天前
-
星状神经节阻滞对创伤后应激障碍模型小鼠条件性恐惧记忆的影响及其神经环路机制
编辑人员丨5天前
目的:探讨星状神经节阻滞(stellate ganglion block,SGB)对创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder,PTSD)模型小鼠条件性恐惧记忆的调控作用及其机制。方法:选取8~9周龄SPF级雄性C57BL/6J小鼠,根据随机数字表法分组,并完成以下实验:(1)32只小鼠分为PTSD组、PTSD+七氟烷组(Sev组)、PTSD+生理盐水组(NS组)、PTSD+SGB组(SGB组),每组8只。采用条件性恐惧实验建立PTSD模型,检测4组小鼠的恐惧记忆;(2)取3只小鼠,采用伪狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV)逆行示踪观察星状神经节(stellate ganglion,SG)到脑内的神经投射;(3)取24只小鼠,分为空白对照(negative control,NC组)、Sev组、NS组、SGB组,每组6只,采用免疫荧光染色观察蓝斑核(locus coeruleus,LC)去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)能神经元(LC NE)中c-Fos的表达;(4)取3只小鼠,采用霍乱毒素B亚基(cholera toxin subunit B,CTB)逆行示踪LC到基底外侧杏仁核(basolateral amygdala,BLA)的神经投射;(5)使用化学遗传学和光遗传学方法,借助病毒载体增强神经元活性,观察LC NE-BLA神经环路的化学或光遗传学激活对小鼠恐惧记忆的影响。采用GraphPad Prism 8.0对数据进行单因素方差分析。 结果:(1)造模后,NS组小鼠在测试阶段僵立时间百分比[(59.83±6.31)%]与PTSD组[(62.21±7.90)%]和Sev组[(63.61±8.48)%]相比均差异无统计学意义(均 P>0.05),SGB组小鼠僵立时间百分比[(47.78±7.02)%]低于NS组( P<0.05)。(2)SG注射PRV病毒示踪结合免疫荧光结果显示,LC NE神经元投射至SG。(3)免疫荧光染色检测小鼠LC NE神经元活动性,结果显示与NC组[(5.52±2.70)%]相比,NS组[(16.75±3.44)%]和Sev组[(14.90±2.73)%]小鼠LC NE神经元中c-Fos表达均明显较高(均 P<0.01),SGB组小鼠c-Fos表达[(10.90±3.29)%]较NS组低( P<0.05)。(4)CTB逆行追踪结果显示,LC神经元投射到BLA。(5)SGB小鼠经化学遗传激活后,其僵立时间百分比高于激活前[(67.02±9.49)%,(45.97±7.15)%] ( P<0.01);SGB组小鼠经光遗传学激活后,小鼠的僵立时间百分比也明显高于激活前[(77.37±11.66)%,(47.76±9.63)%] ( P<0.001)。 结论:SGB可以有效降低PTSD模型小鼠的恐惧记忆,并降低了小鼠LC NE神经元活动性,这可能是通过抑制LC NE-BLA神经环路机制实现的。
...不再出现此类内容
编辑人员丨5天前
-
臂旁核乙酰胆碱转移酶阳性神经元与小鼠恐惧记忆形成的关系
编辑人员丨5天前
目的:评价臂旁核乙酰胆碱转移酶(ChAT)阳性神经元与小鼠恐惧记忆形成的关系。方法:健康雄性ChAT-ires-cre小鼠18只,8~9周龄,体重22~25 g,采用随机数字表法分为3组( n=6):Cre依赖AAV-DIO-hM 3Dq-mcherry(Gq)病毒/氯氮平-N-氧化物(CNO)组、Gq/生理盐水(NS)组和Cre依赖AAV-DIO-mcherry (mc)病毒/CNO组。Gq/CNO组小鼠臂旁核注射Gq病毒,3周后腹腔注射CNO 2 mg/kg;Gq/NS组小鼠臂旁核注射Gq病毒,3周后腹腔注射等容量生理盐水;mc/CNO组小鼠臂旁核注射mc病毒,3周后腹腔注射CNO 2 mg/kg。3组小鼠均于腹腔注射后30 min进行条件性恐惧实验。再进行全脑切片,观察病毒表达情况及ChAT阳性神经元投射脑区。 结果:与Gq/CNO组比较,Gq/NS组和mc/CNO组测试阶段僵立状态时间百分比升高( P<0.05)。Gq/mc病毒携带的荧光蛋白mcherry表达于小鼠臂旁核神经元,并与mcherry-ChAT存在共表达;ChAT阳性神经元的神经纤维投射到红核、黑质、中央杏仁核、丘脑前背侧核、终纹床核。 结论:臂旁核ChAT阳性神经元参与了恐惧记忆形成的调控,其被激活后会导致恐惧记忆受损,此调控可能是通过中央杏仁核实现的。
...不再出现此类内容
编辑人员丨5天前
-
阿尔茨海默病小鼠恐惧记忆活动中峰电位与场电位Gamma节律的相关性
编辑人员丨5天前
目的:探讨阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)转基因小鼠在恐惧记忆活动中峰电位与场电位Gamma节律之间的内在联系。方法:将6月龄APP/PS1/tau三转基因(3xTg)小鼠和野生型(WT)小鼠分为3xTg组和WT组,每组10只。无菌条件下在每组小鼠海马内埋置电极,两周后进行条件恐惧箱的行为学实验。通过小鼠头部埋置的无线遥测装置同步监测分析Gamma节律、Spike和Burst发放频率的变化情况,最后使用熵值计算Gamma节律与Spike的相关性。结果:(1)在行为学实验中,3xTg小鼠因条件刺激引起的僵直比率为[(54.07±2.32)%],显著低于WT小鼠[(76.21±2.88)%]( t=4.796, P<0.01)。(2)同步记录到WT小鼠在Pre-CS期Gamma节律的功率为[(11.574±1.147)dB],给予CS后上升为[(18.108±1.177)dB]( t=3.386, P<0.01)。3xTg组在给予CS之后Gamma功率[(12.346±1.345)dB]明显低于WT组( t=3.423, P<0.01)。(3)WT小鼠在Pre-CS阶段Spike发放频率为[(5.667±1.475)次/s],给予条件刺激后显著升高[(11.008±1.335)次/s]( t=3.542, P<0.01)。而3xTg小鼠的Spike发放频率在CS之后为[(5.249±1.033)次/s]明显低于WT组( t=4.788, P<0.01)。(4)WT组在Pre-CS和CS阶段Burst间隔时间分别为[(0.550±0.043)s]和[(1.075±0.034)s],可见WT组Burst发放频率在给予条件刺激之后显著增加( t=5.188, P<0.01)。而3xTg组经过条件刺激后发放间隔为[(0.619±0.033)s],显著低于WT组( t=3.352, P<0.01)。(5)给予条件刺激后,WT小鼠的Spike-Gamma熵值曲线始终高于3xTg小鼠,其中WT组和3xTg组的相关性最高值分别为(0.403±0.031)和(0.314±0.028),3xTg组的Spike-Gamma相关性与WT小鼠相比显著下降( t=3.372, P<0.01)。 结论:AD恐惧记忆的缺陷可能是由于Spike-LFP(Gamma)发放不协调导致的。
...不再出现此类内容
编辑人员丨5天前
-
右美托咪定对丙泊酚增强创伤后应激障碍大鼠恐惧记忆效应的影响
编辑人员丨5天前
目的:评价右美托咪定对丙泊酚增强创伤后应激障碍(PTSD)大鼠恐惧记忆效应的影响。方法:清洁级健康雄性SD大鼠220只,体重300~400 g,12~16周龄,行条件性恐惧记忆训练,建立PTSD模型。取120只大鼠,采用随机数字表法分为6组( n=20):对照组(C组)、PTSD组、丙泊酚组(P1组)、丙泊酚+右美托咪定不同给药剂量组(P1+DEX10组、P1+DEX20组和P1+DEX40组)。C组大鼠条件性恐惧记忆训练时仅播放声音,不予以电击;训练结束后,PTSD组腹腔注射芝麻油1 ml/kg,P1组腹腔注射丙泊酚1 ml/kg,P1+DEX10组、P1+DEX20组和P1+DEX40组分别腹腔注射右美托咪定10、20及40 μg/kg。给药结束后行条件性恐惧记忆检测,记录大鼠90 s内僵立行为时间,计算僵立行为时间百分比。记录给药期间SpO 2<90%的发生情况。取SD大鼠100只,采用随机数字表法分为5组( n=20):丙泊酚组(P2组)、丙泊酚+右美托咪定不同给药时机组(P2+DEX T0组、P2+DEX T30组、P2+DEX T60组和P2+DEX T90组)。条件性恐惧记忆训练结束后,5组均腹腔注射丙泊酚1 ml/kg,P2+DEX T0、P2+DEX T30、P2+DEX T60和P2+DEX T90组分别于丙泊酚给药后即刻、30、60和90 min时腹腔注射右美托咪定20 μg/kg。给药结束后行条件性恐惧记忆检测,记录大鼠90 s内僵立行为时间,计算僵立行为时间百分比。 结果:给药期间仅P1+DEX40组有6只大鼠发生SpO 2<90%。与C组比较,PTSD组僵立行为时间百分比增加( P<0.05);与PTSD组比较,P组僵立行为时间百分比增加( P<0.05);与P1组比较,P1+DEX20组和P1+DEX40组僵立行为时间百分比降低( P<0.05),P1+DEX10组僵立行为时间百分比差异无统计学差异( P>0.05)。与P2组比较,P2+DEX T0和P2+DEX T30组僵立行为时间百分比降低( P<0.05),P2+DEX T60和P2+DEX T90组僵立行为时间百分比差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:右美托咪定可减轻丙泊酚增强PTSD大鼠恐惧记忆的效应,中等剂量(20 μg/kg)早期给药(给予丙泊酚后30 min内)的效果最佳。
...不再出现此类内容
编辑人员丨5天前
-
HIF-1α-糖酵解通路在丙泊酚减轻急性睡眠剥夺老龄大鼠脑损伤中的作用
编辑人员丨5天前
目的:评价缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)-糖酵解通路在丙泊酚减轻急性睡眠剥夺老龄大鼠脑损伤中的作用。方法:SPF级健康雄性SD大鼠48只,20~22月龄,体质量500~600 g,采用随机数字表法分为4组( n=12):对照组(Con组)、睡眠剥夺组(SD组)、睡眠剥夺+丙泊酚组(SP组)和睡眠剥夺+丙泊酚+二甲基乙二酰氨基乙酸(DMOG)组(SPD组)。采用睡眠剥夺仪建立睡眠剥夺模型。于睡眠剥夺前20和3 h时,SP组腹腔注射1%丙泊酚0.04 mg/g,SPD组腹腔注射1%丙泊酚0.04 mg/g和HIF-1α特异性激动剂DMOG 0.05 mg/g。采用条件恐惧实验、新旧物体识别实验评估大鼠记忆能力。行为学实验结束后,取血液和脑组织标本,采用伊文思蓝(EB)染色法检测血脑屏障通透性,HE染色后观察海马组织病理学变化,TUNEL染色法确定海马神经元凋亡率,ELISA法检测血清神经丝轻链蛋白(NfL)、NSE浓度以及海马组织ROS、IL-6、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、乳酸和丙酮酸含量,计算乳酸/丙酮酸比值;采用Western blot法检测海马HIF-1α、丙酮酸激酶M2 (PKM2)、己糖激酶2(HK2)、离子钙结合适配器分子1(IBA1)以及裂解的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(cleaved caspase-3)的表达。 结果:与Con组相比,SD组和SPD组僵直时间百分比和识别指数降低,血清NSE和NfL浓度、脑组织EB含量、海马组织ROS、IL-6、iNOS含量和乳酸/丙酮酸比值升高,HIF-1α、PKM2、HK2、IBA1、cleaved caspase-3表达上调,神经元凋亡率升高( P<0.05),海马区神经细胞发生病理学损伤。与SD组相比,SP组僵直时间百分比和识别指数升高,血清NSE和NfL浓度、脑组织EB含量、海马组织ROS、IL-6、iNOS含量和乳酸/丙酮酸比值降低,HIF-1α、PKM2、HK2、IBA1、cleaved caspase-3表达下调,神经元凋亡率降低( P<0.05),海马神经细胞病理学损伤减轻。与SP组相比,SPD组僵直时间百分比和识别指数降低,血清NSE和NfL浓度、脑组织EB含量、海马组织ROS、IL-6及iNOS含量、乳酸/丙酮酸比值升高,HIF-1α、PKM2、HK2、IBA1、cleaved caspase-3表达上调,神经元凋亡率升高( P<0.05),海马区神经细胞病理学损伤加重。 结论:丙泊酚可减轻急性睡眠剥夺诱导的老龄大鼠脑损伤,其机制可能与抑制HIF-1α-糖酵解通路,减轻神经炎症反应有关。
...不再出现此类内容
编辑人员丨5天前
-
电针对单次长时间应激小鼠恐惧记忆消退及睡眠时相的影响及机制研究
编辑人员丨5天前
目的:观察电针对单次长时间应激(SPS)小鼠恐惧记忆消退及睡眠时相的影响,从突触相关蛋白表达探究作用机制.方法:将32只雄性C57BU6J小鼠随机分成对照组、模型组、电针组和帕罗西汀组,每组8只.采用改良SPS法对模型组、电针组和帕罗西汀组小鼠进行模型制备.造模结束后7 d,电针组小鼠于"百会"和双侧"足三里"行电针干预,选用疏密波,频率3Hz/15Hz,电流强度1mA,干预30min;帕罗西汀组小鼠予帕罗西汀溶液(2.5 g/L)灌胃(10mg/kg).两组均每日干预1次,连续10 d.采用条件性恐惧实验和高架十字迷宫实验观察各组小鼠恐惧记忆消退和焦虑样行为;Medusa大小鼠脑电肌电记录系统检测小鼠睡眠时相;Western blot法检测小鼠海马组织突触后密度蛋白95(PSD95)、活性调节细胞骨架(ARC)、脑源性神经营养因子(BDNF)、谷氨酸受体2A(GluN2A)、谷氨酸受体2B(GluN2B)和谷氨酸受体1(GluA1)的蛋白表达.结果:与对照组比较,模型组小鼠恐惧再暴露3~15 min及恐惧消退0~3min的凝滞时间延长(P<0.05),恐惧消退指数降低(P<0.05),在高架十字迷宫开放臂的停留时间缩短(P<0.05).与模型组比较,电针组和帕罗西汀组小鼠恐惧再暴露3~6min、12~15 min及恐惧消退0~3min的凝滞时间缩短(P<0.05),恐惧消退指数升高(P<0.05);电针组小鼠在高架十字迷宫开放臂的停留时间延长(P<0.05).与对照组比较,模型组小鼠觉醒期(Wake)延长(P<0.05),非快速眼动睡眠期(NREM)和总睡眠时间(Sleep)缩短(P<0.05);与模型组比较,电针组和帕罗西汀组小鼠Wake缩短(P<0.05),NREM和Sleep延长(P<0.05).与对照组比较,模型组小鼠海马组织PSD95、ARC、BDNF、GluN2A和GluA1蛋白表达降低(P<0.05),GluN2B蛋白表达升高(P<0.05);与模型组比较,电针组和帕罗西汀组小鼠海马组织PSD95、ARC、BDNF、GluN2A和GluA1蛋白表达升高(P<0.05),GluN2B蛋白表达降低(P<0.05).结论:电针"百会""足三里"可改善SPS小鼠的焦虑样行为、恐惧记忆消退障碍和睡眠时相异常,其机制可能与调控海马突触传递和可塑性蛋白表达有关.
...不再出现此类内容
编辑人员丨5天前
-
基于记忆再巩固的负性记忆干预研究进展
编辑人员丨5天前
负性记忆是许多精神疾病(如创伤后应激障碍、抑郁症等)的重要病因,常阻碍临床治疗,需要寻求有效的干预方法。动物和人类的基础研究和前临床研究均发现,记忆并非一成不变,而是在提取后变得脆弱易更改,并经历再次巩固的过程,即记忆再巩固,在此过程中进行干预有可能彻底改写或更新记忆。这一发现为干预负性记忆提供了可能性,具有巨大的临床潜力,并迅速成为研究热点。本文通过介绍记忆再巩固的研究简史,总结药物干预、无创脑刺激干预及行为干预负性记忆再巩固的研究进展,探讨其作用的神经机制,发现药物、无创脑刺激及行为均是潜在的干预手段,其中药物(心得安)、消退/暴露及经颅磁刺激可能是相对有效的方法,但作用机制还有待进一步研究。未来进行临床转化研究时需注意实验室研究与临床研究的区别,同时在临床应用中需要克服干预记忆再巩固的"边界条件",如记忆提取时长、记忆新旧、个体差异等,都可能影响临床应用效果。
...不再出现此类内容
编辑人员丨5天前
