探讨酸枣仁汤对条件性恐惧致焦虑大鼠海马离子型谷氨酸受体 N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)和 α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异唑丙酸受体(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid receptor,AMPAR)的表达及突触可塑性的影响.通过旷场实验、高架十字迷宫实验和明暗箱实验考察酸枣仁汤对焦虑大鼠行为学的影响;利用酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测大鼠海马中谷氨酸(glutamate,Glu)和γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)含量;采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR)、蛋白免疫印迹法(Western blot)检测大鼠海马区离子型谷氨酸受体的基因及蛋白表达;采用透射电镜技术观察大鼠海马区神经突触超微结构的变化,并通过在体长时程增强(long-term potentiation,LTP)检测技术记录各组大鼠海马区的群峰电位(polulation spike,PS)幅值变化率.行为学结果显示,与模型组相比,酸枣仁汤能有效增加焦虑大鼠的开臂次数、开臂运动时间、开臂占总运动时间百分比、开臂占入臂总次数百分比(P<0.01),显著升高明箱时间和穿梭次数(P<0.01),跨格次数、进入中央格次数、进入中央格时间有增加趋势,表现出明显的抗焦虑作用;ELISA结果显示,与模型组相比,酸枣仁汤组大鼠海马组织中的Glu含量和Glu/GABA比值显著降低(P<0.01),GABA含量显著升高(P<0.01);此外,与模型组相比,酸枣仁汤能明显降低NMDAR(GluN2B、GluN2A)、AMPAR(GluA1、GluA2)的基因和蛋白表达.透射电镜结果表明,酸枣仁汤组海马区的突触、神经元细胞及细胞器较模型组均有改善.LTP 检测结果显示,与模型组比较,酸枣仁汤组大鼠海马区的PS幅值变化率在 5～35 min显著增加(P<0.05,P<0.01).综上,酸枣仁汤具有显著的抗焦虑作用,其作用机制可能与减少NMDAR、AMPAR表达水平以及改善神经突触可塑性有关.

目的 评价18 kDa转位蛋白(TSPO)配体YL-IPA08的抗焦虑作用并探究其可能作用机制.方法 采用雄性C57BL/6J小鼠,连续6d给予电刺激(0.5 mA,12次,持续时间1s,间隔10s)诱导焦虑样行为,同时伴随灌胃给予YL-IPA08(0.1,0.3 和 1.0 mg·kg-1)4 d.采用旷场实验(OFT)和高架十字迷宫(EPM)实验评价YL-IPA08的抗焦虑作用;采用Y-迷宫实验评价YL-IPA08的促认知效应;采用转录组学测序技术研究YL-IPA08对焦虑模型小鼠海马的可能作用机制;从结构上,采用蛋白质印迹法、免疫荧光染色以及高尔基染色法等技术研究YL-IPA08对神经可塑性的调节.从功能上,采用电生理技术检测大鼠海马齿状回(DG)的长时程增强(LTP),进而研究YL-IPA08对DG区突触可塑性影响.结果 ①YL-IPA08(1.0 mg·kg-1)伴随给药可以显著逆转电击致焦虑模型小鼠在OFT的中心区域停留的时间百分比和进入中心区域次数显著降低,显著逆转EPM中开臂停留时间百分比和进入开臂次数百分比显著降低以及在Y-迷宫中的自发交替率显著降低.②YL-IPA08抗焦虑效应机制研究:①通过RNA-seq技术的GO和KEGG富集分析表明,YL-IPA08抗焦虑作用的差异化基因主要集中在海马突触及其功能变化,因此下一步的机制研究主要围绕对突触可塑性的调节.② YL-IPA08可以显著逆转焦虑模型小鼠海马BDNF及突触相关蛋白(synapsin-1和PSD-95)水平的下降,显著逆转模型小鼠海马DG区DCX阳性神经元数量的减少,增加海马锥体神经元树突复杂性(P＜0.05)和树突棘密度(P＜0.05).另外,电生理技术研究表明,YL-IPA08可以显著增加经高频刺激后海马齿状回群峰电位(PS)的幅值(P＜0.05).结论 TSPO配体YL-IPA08可显著改善电击诱导的小鼠焦虑样行为,该效应可能通过调节海马突触可塑性所介导.

目的:探讨单次电针刺激百会、神庭穴对大鼠海马内嗅区皮层穿通纤维到海马齿状回颗粒细胞层(PP-DG)通路场电位群峰电位(PS)波幅及长时程增强(LTP)的影响.方法:20只Wistar雄性大鼠按照体质量随机分为电针组和对照组,每组各10只.2组大鼠使用乌拉坦麻醉后,固定于脑立体定位仪上,记录pp-DG通路场电位,期间使用配对脉冲刺激记录并使用θ节律刺激诱导LTP出现.之后电针组大鼠给予电针刺激百会、神庭穴,采用连续波、频率为2 Hz、强度为2mA、时间为30 min,对照组不予干预.干预结束后立即将电针组大鼠按前述方法再次检测PP-DG通路场电位PS波幅及LTP.结果:与对照组比较,电针组pp-DG通路场电位PS波幅及LTP均升高,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论:电针刺激百会、神庭穴能够增高PP-DG通路场电位PS波幅,增强LTP诱导能力,该机制可能与电针刺激百会、神庭穴调节海马神经元的功能有关.

深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)在许多神经系统疾病的临床治疗上都展现出良好的应用前景,然而,其作用机制尚不明确.常规DBS采用高频刺激(high frequency stimulation,HFS)的脉冲序列,这种窄脉冲最容易激活神经元结构中的轴突部分,通过轴突的投射,将HFS的作用传播至下游神经元.因此,为了探讨DBS的作用机制,并鉴于海马脑区是治疗癫痫和痴呆症等疾病的重要靶点,我们研究了海马区轴突HFS对于下游神经元的作用.对麻醉大鼠的海马CA1区传入神经通路Schaffer侧支施加1 min的100 Hz高频刺激,记录并提取下游CA1区锥体神经元和中间神经元的单元锋电位.计算锋电位的发放率,以及它们与刺激脉冲之间的锁相值(phase-locking value,PLV)和潜伏期,以定量分析HFS期间神经元动作电位发放的变化趋势.结果显示,在传入轴突上施加HFS时,初期会诱发下游神经元群体同步产生动作电位(即群峰电位).在HFS后期(群峰电位消失之后),两类神经元的单元锋电位发放仍然持续,并且发放率较稳定.但是,锋电位与刺激脉冲之间的锁相性逐渐减弱、潜伏期逐渐延长.而且,与中间神经元相比较,锥体神经元锋电位的锁相性更弱、潜伏期更长.这些结果表明,持续的轴突HFS可以诱导下游神经元产生非同步的活动,高频脉冲刺激引起的不完全轴突传导阻滞可能是导致该现象产生的主要原因.本文的研究为揭示脑刺激的作用机制提供了重要信息.

目的:观察穴位注射鼠神经生长因子(mNGF)联合通督调神针法对脑卒中后抑郁(PSD)模型大鼠学习和记忆的影响,分析其治疗PSD的机制.方法:将经过旷场实验(OPEN-FIELD)行为学评分筛选后的40只SD大鼠建立PSD模型,3周后再进行行为学评分筛选,保留成模的PSD大鼠20只,随机分为模型组(PSD组)和治疗组,每组各10只,另取10只通过OPEN-FIELD筛选的正常SD大鼠作为正常组.治疗组采用穴位注射mNGF联合通督调神针法治疗4个疗程,PSD组和正常组不予治疗.治疗结束后采用膜片钳技术记录海马CA1区自发性动作电位(AP)和群峰电位(PS);采用免疫组化法检测海马CA1区组织中乙酰胆碱(Ach)和神经丝蛋白(NFP)的表达;免疫吸附法检测静脉血清乙酰胆碱脂酶(AChE)和S100B蛋白含量;结合Morris水迷宫分析系统中定位航行和空间探索实验及ZeaLanga神经行为学评分评定大鼠行为学改变.结果:治疗结束时,治疗组AP和PS膜电压明显降低,CA1区组织中Ach和NFP的表达上调,静脉血S100B蛋白含量及AChE均降低,与PSD组比较P＜0.05;治疗组定位航行实验逃避潜伏期缩短,空间探索实验跨越平台次数明显增多,Zea Langa评分提高,与PSD组比较P ＜0.05,差异均有统计学意义.结论:穴位注射mNGF联合通督调神针法可提高PSD模型大鼠学习和记忆能力,这对临床治疗PSD有一定的指导意义.

目的 研究丙泊酚对N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)毒性损伤的保护作用及其机制.方法 采用昆明小鼠制备离体海马脑片,随机分为对照组、损伤组和丙泊酚组(1、5、10 μmol/L),每组10张脑片.2,3,5-氯化三苯四氮唑(TTC)染色法测定NMDA毒性损伤后脑片组织损伤率.细胞外记录技术观察顺向群峰电位(OPS)的变化.免疫组织化学方法观察海马CA1区脑源性神经营养因子(BDNF)蛋白表达的变化.结果 与损伤组比较,丙泊酚(5、10 μmol/L)可明显减轻NMDA造成的脑片组织损伤(P＜0.01),提高海马脑片OPS恢复程度(P＜0.01),明显增强BDNF表达(P＜0.05或P＜0.01).结论 丙泊酚可通过增强BDNF的表达,减轻细胞损伤,促进神经元突触传递功能的恢复.

目的 探讨鼠神经生长因子(mNGF)侧脑室注射影响阿尔茨海默病(AD)转基因模型小鼠学习记忆能力及行为学的可能机制.方法 将20只老年痴呆转基因小鼠(C57BL/6J)采用随机数字表法分为AD转基因模型组(AD组)和实验组,每组10只小鼠,另取老年正常C57BL/6J小鼠10只设为老年组.AD组和实验组分3次(间隔10 d)侧脑室注射mNGF,老年组注射等量0.9％氯化钠注射液.用Morris水迷宫视频跟踪分析系统进行空间探索实验;采用全细胞膜片钳记录海马CA1区诱发的群峰电位(PS)和自发性动作电位(AP);采用免疫组化法检测小鼠海马CA1区脑源性神经营养因子(BDNF)和神经生长因子(NGF)表达水平;实时定量聚合酶链式反应检测海马CA1区中BDNF mRNA和NGF mRNA水平.结果 治疗第40天,实验组小鼠脑薄片海马回CA1区BDNF[(100.51±2.27)ng/mL]和NGF[(159.85±1.23)ng/mL]蛋白阳性表达及BDNF mRNA[(72.02±0.98)β-actin]、NGF mRNA[(67.08±1.16)β-actin]明显升高,PS[(63.02±1.25)mV]和AP[(58.57±0.93)mV]膜电位降低,三组间的治疗前和第40天比较均差异有统计学意义(均P<0.05).实验组小鼠跨越平台次数(4.29±0.64)明显高于AD组和治疗前同组[(2.85±0.12),(2.68±0.24)](F=49.815,232.391,P<0.05),实验组逃避潜伏期[(21.73±0.54)s]较AD组[(68.59±2.01)s]明显缩短,与AD组和治疗前同组比差异有统计学意义(F=2910.165,3137.281,P<0.05).老年组运动轨迹主要在原平台位置,AD组则主要分散在外周,而实验组运动轨迹在两者之间.结论鼠神经生长因子能促进AD转基因模型小鼠学习记忆能力,其作用机制可能与mNGF稳定海马CA1区膜电位,上调BDNF和NGF蛋白及其基因表达以营养和修复神经有关.

通常采用恒定电脉冲间隔的高频刺激(high-frequency stimulation,HFS),进行深部脑刺激治疗帕金森氏症等运动障碍疾病.为了开发适用于不同脑疾病治疗的新刺激模式,近年来脉冲间隔(inter-pulse-interval,IPI)变化的变频刺激模式受到关注.已有研究表明,即使具有相同的平均电脉冲频率,变频刺激与恒频刺激的治疗效果也不同.我们推测,变频刺激的短小IPI变化就足以改变HFS对于神经元的作用.为了验证此推测,本文在大鼠海马CA1区锥体神经元的输入轴突纤维上交替施加恒频刺激(100或133 Hz,即IPI=10 ms或7.5 ms)和随机变频刺激(100～200 Hz,即IPI=5～10ms,平均频率为133 Hz),记录并分析刺激下游神经元群体的诱发电位,用于定量评价神经元对于恒频和变频刺激的响应.实验结果表明,持续的恒频刺激使得神经元的响应从最初的同步发放形成的群峰电位(population spike,PS)转变为非同步的动作电位发放(即单元锋电位).但是,当刺激切换为变频模式时,却又可以诱发神经元群体同步产生动作电位,重新形成PS波.并且,变频刺激诱发的PS幅值和神经元发放的同步程度可达基线的单脉冲刺激诱发波的水平.但是,PS的发生率只有脉冲刺激频率的7％左右,表明在持续的变频刺激时,多个脉冲累积的作用才能诱发这种同步的神经元发放.而且PS的出现与前导IPI的长度之间存在一定关系.神经元的轴突和突触等结构对于高频刺激的非线性响应可能是变频刺激诱发同步活动的原因.这些结果表明,变频刺激序列中短小的间隔变化可以产生与恒定间隔不同的调控作用.本文的结果对于揭示脑刺激的作用机制,促进新型刺激模式的开发及其在不同类型脑疾病治疗中的应用具有重要意义.

目的 观察黄芪多糖对脑卒中后抑郁(PSD)模型大鼠学习记忆能力及抑郁样行为的影响并分析机制.方法 Wistar大鼠48只,随机均分为假手术组、抑郁模型组、黄芪多糖低剂量组(200 mg/kg)和高剂量组(400 mg/kg)(n=12).除假手术组外均构建PSD模型.低剂量组和高剂量组大鼠灌胃给予相应剂量的黄芪多糖,抑郁模型组和假手术组给予相同体积的生理盐水对照,实验时间4周.采用糖水摄取实验及Zero水迷宫分析系统评价大鼠抑郁行为;膜片钳技术记录海马CA1区自发性动作电位(AP)和群峰电位(PS)以评价黄芪多糖对PSD模型大鼠学习能力及行为学的影响;采用双抗体夹心ELISA法检测血清细胞因子白介素-1β(IL-1β)和白介素-6(IL-6)含量;Western blotting检测海马CA1区组织中核转录因子-κB(NF-κB)、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPAR-γ)蛋白表达,实时定量-PCR检测NF-1κB和PPAR-γ基因表达.结果 黄芪多糖低剂量组和高剂量组大鼠糖水摄取量明显增多、逃避潜伏期缩短,越台次数增多;大鼠CA1区AP和PS膜电压及血清IL-1β和IL-6均明显降低,CA1区NF-κB蛋白和NF-κBmRNA低表达,而PPAR-γ蛋白和PPAR-γ mRNA明显高表达,与抑郁模型组比差异有统计学意义(P＜0.05),且两组组间比较差异有统计学意义(P＜0.05).结论 黄芪多糖可减轻PSD模型大鼠抑郁样行为,提高学习记忆能力,其机制可能是通过抑制NF-κB信号通路的激活而降低受其调控的细胞因子IL-1β和IL-6释放、减轻大脑中动脉闭塞(MCAO)后创伤性应激及炎症反应并提高CA1区膜稳定性有关.

目的 探讨黄芪多糖(APS)影响大鼠脑卒中后抑郁(PSD)的可能机制.方法 先采用旷场实验筛选出合格的Wistar大鼠48只,采用随机数字表法将其分为空白对照组、模型对照组、APS低剂量组和APS高剂量组,每组12只.除空白对照组外,其他三组均采用线栓法构建大鼠局灶性脑缺血模型,并于术后经慢性不可预见性应激法(CUMS)结合孤养的方法建立大鼠PSD模型.术后APS低剂量组和APS高剂量组按200 mg/(kg·d)和400 mg/(kg·d)灌胃给予APS溶液治疗4周,模型对照组和空白对照组灌胃给予等体积生理盐水.治疗结束后检测海马CA1区组织中核转录因子-κB(NF-κB)、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPAR-γ)蛋白及其基因表达并结合行为学实验和电生理实验分析APS对大鼠PSD的影响.结果 与模型对照组比较,膜片钳记录显示,APS低剂量组和APS高剂量组CA1区自发性动作电位(AP)和群峰电位(PS)电压均明显降低,NF-κB蛋白和mRNA低表达,而PPAR-γ蛋白及mRNA明显高表达,差异有统计学意义(P<0.05);糖水摄取实验显示APS低剂量组和APS高剂量组糖水摄取量较模型对照组明显增多,水迷宫实验显示两组大鼠的逃避潜伏期明显缩短,且穿台次数明显增多,差异有统计学意义(P<0.05).APS高剂量组上述各指标变化较APS低剂量组更明显,差异有统计学意义(P<0.05).结论 APS可能通过抑制NF-κB信号通路的磷酸化反应,稳定脑海马CA1区AP和PS电压而发挥对PSD的治疗作用.