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目的:创伤后应激障碍(post traumatic stress disorder,PTSD)是指遭遇重大创伤出现的一种延迟性、持续性的心身疾病。PTSD患者的主要临床表现为对创伤相关因素的躲避、持续性的警示以及对创伤事件的病理性反复重现(即为“闪回”的特征),以及对创伤经历的选择性回避和意志麻木,从而给患者带来精神上的压力和心理的创伤。海马是与记忆和认知功能密切相关联的脑区,海马神经细胞突触可塑性的改变会影响认知和空间学习的能力。但是对于组成突触重要结构的轴突的改变知之甚少,轴突是突触前膜的重要组成成分,在PTSD患者海马中是否有改变的相关研究较少。现有的研究通过MRI方法发现患有创伤后应激障碍的退伍军人的海马神经元髓鞘化与对照组相比有所增加。患有创伤后应激障碍的母亲所生新生儿的脐血样本进行分析后发现轴突导向因子的表达发生了变化。所以,本研究通过单一延长刺激(Single prolonged stress,SPS)的方法建立PTSD大鼠模型,探讨与轴突相关的因素:髓鞘相关蛋白及突触囊泡相关蛋白在SPS大鼠海马中的表达是否发生变化,以及树突的形态结构是否发生改变。我们前期的大量研究表明SPS引起大鼠空间记忆的下降以及恐惧记忆的增强。所以本研究为探讨PTSD是否引起轴突改变,及其改变是否参与PTSD引起的记忆异常提供理论依据。方法:应用单一延长刺激(Single prolonged stress,SPS)方法构建PTSD动物模型。应用旷场实验(Open Field Test)检测大鼠对外界环境的探究行为和焦虑。应用高通量测序,GO、KEGG功能富集分析的方法检测control组大鼠与SPS组大鼠海马突触相关联的差异基因。应用Real Time PCR方法检测大鼠海马中胆囊收缩素(cholecystokinin,CCK)、动力蛋白轴突重链12(dynein axonemal heavy chain 12,DNAH12)、驱动蛋白家族成员9(kinesin family member 9,KIF9)、卷曲螺旋结构域蛋白40(coiled-coil domain containing 40,CCDC40)这几种基因mRNA的表达变化。利用微小兴奋性突触后电流(miniature excitatory postsynaptic currents,mEPSCs)检测SPS组大鼠海马CA1区突触的功能改变。用高尔基染色的实验方法检测control组大鼠与SPS组大鼠在树突、树突棘个数以及形态方面的差异。应用Western blot方法检测control组大鼠、SPS组大鼠海马髓鞘相关蛋白:OLIG2、MAG以及突触囊泡相关蛋白:SNAP25、Synaptotagmin 1、Syntaxin 1、Syntaxin 6、Munc18-1、VAMP2的表达变化差异。应用免疫荧光标记法检测control组大鼠和SPS组大鼠海马中以上指标的细胞内分布及免疫反应性。为了观察轴突相关蛋白的时空变化,应用Western blot方法检测control组以及SPS后1、4、7、14天不同天数下髓鞘相关蛋白的表达变化。结果:1.旷场实验结果显示,SPS大鼠焦虑水平增加。2.高通量测序结果显示SPS组大鼠海马的轴突始段(GO:0,043,194),突触前活性区膜融合(GO:0,031,629)相关基因的mRNA表达,与对照组相比均下调。3.Real time PCR实验结果显示,SPS组CCK水平降低,KIF9和CCDC40表达水平升高。4.mEPSCs结果显示SPS大鼠海马CA1区的突触前膜功能下降,但是突触后膜功能没有改变。5.高尔基染色检测显示,SPS组大鼠海马CA1区树突长度、树突棘个数以及树突与同心圆的交点数均有所减少。6.Western blot结果显示,与control组相比,SPS组海马的MAG、OLIG2、Synaptotagmin 1的蛋白表达量减少;SNAP25、Syntaxin1、Syntaxin 6、Munc18-1、VAMP2的蛋白表达量增多。运用免疫荧光方法检测上述指标,结果与Western blot结果一致。7.Western blot结果显示,在control、SPS1d、SPS 4d、SPS 7d、SPS 14d五个组别中,OLIG2在SPS 4d组中的表达量最多,在SPS 1d组中的表达量最少。结论:单一延长刺激引起大鼠海马突触形态结构与功能异常,与髓鞘相关蛋白及突触囊泡相关蛋白的表达异常相关。