生命早期环境刺激对青中年CD-1小鼠HDAC2含量和学习记忆的影响

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背景生命早期暴露不良因素可加速脑衰老,尤其是学习记忆功能的衰退。炎症是生命早期暴露的最常见不良因素。研究表明生命早期暴露炎症环境可影响子代中年期后的认知功能状态。但是,生命早期暴露不良因素及后天社会环境刺激双重作用对中年期神经生物学影响研究较少。组蛋白脱乙酰酶(Histonedeacetylase,HDAC2)可负性调节突触可塑性和海马的记忆形成。研究表明HDAC2改变与中枢神经退行性疾病密切相关。目的探讨(1)生命早期(胚胎期或青春期)环境刺激对青中年CD-1小鼠学习记忆和海马HDAC2含量的影响;(2)海马HDAC2含量与空间学习记忆能力的关系。方法母鼠于孕15-l7天时每天接受LPS(50μg/kg)或等容积生理盐水腹腔注射。子鼠3周龄时断奶。至2月龄时,随机抽取LPS处理的子鼠进行应激或丰富环境或不处理,随机对照组小鼠进行应激或不处理,共构成5组:对照组(CON)、CON应激组(CON-S)、LPS组(LPS)、LPS应激组(LPS-S)和LPS丰富环境组(LPS-E)。应激方式为每天随机选取悬吊、束缚、夜间光照或夜间禁食中一种,四天一周期,共七个周期。丰富环境方式为改为大笼饲养(扩大空间),笼内每周放一个新玩具(保持空间内设置新奇且周期性改变)直到实验结束。子鼠3月和15月龄时,各组随机抽取16只完成Morris水迷宫(MWM)实验,利用免疫组化技术检测海马HDAC2含量。结果在MWM中,(1)学习期各组游泳路程随天数增加逐渐下降(Ps<0.05)。15月龄CON游泳路程显著长于3月龄CON(Ps<0.05)。3月龄时游泳路程无组间差异。15月龄时,LPS-S游泳路程显著长于其他组(Ps<0.001),LPS显著长于CON-S、LPS-E和CON(Ps<0.05),CON-S显著长于LPS-E和CON(Ps<0.001),LPS-E显著长于CON(P<0.05)。(2)记忆期,15月龄CON较3月龄CON靶象限游泳路程百分比下降(Ps<0.05)。3月龄时,LPS-S和LPS靶象限游泳路程百分比显著低于CON(Ps<0.05),CON-S显著低于CON(Ps<0.05)。15月龄时,LPS-S靶象限游泳路程百分比显著低于LPS、CON-S、LPS-E和CON(Ps<0.05),LPS显著低于LPS-E和CON(P<0.05)。小鼠背海马各亚区均有HDAC2表达。15月龄CON海马HDAC2含量高于3月龄CON。3月龄时,各组海马的HDAC2水平均无显著差异(Ps>0.05)。15月龄时,LPS-S海马三个亚区的HDAC2水平均显著高于其他组(Ps<0.05);LPS显著高于CON-S、LPS-E和CON(Ps<0.05),CON-S显著高于CON,CON-S与LPS-E无显著差异(P>0.05),LPS-E显著高于CON。3月龄和15月龄LPS-S组、LPS组、CON-S组和LPS-E组的海马HDAC2含量与MWM中的游泳路程正相关,与在靶象限游泳路程百分比负相关。结论中年CD-1小鼠出现学习记忆能力下降和海马HDAC2含量增加。胚胎期炎症环境暴露和青年期慢性复合应激可叠加衰老效应,而丰富环境处理可以弱化这种效应;海马HDAC2的含量升高可能与生命早期不良环境暴露导致的中年期空间性学习记忆损害相关。
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