跑台运动对抑郁模型大鼠学习记忆及海马CA1区BDNF表达的影响

目的：观察4周跑台运动对慢性应激致抑郁大鼠空间学习记忆能力,血浆皮质醇（Cortisol,cort）含量和海马CA1区脑源性神经营养因子（Brain Derived Neurotrophic Factor,BDNF）表达的影响.方法：30只SD大鼠随机分为正常对照组、应激模型组及应激运动组,制作慢性不可预见性应激模型,用八臂迷宫实验观察各组大鼠学习记忆等行为学指标的变化,放射免疫法测试大鼠血浆cort含量,免疫组织化学结合图像半定量方法对海马CA1区BDNF神经元的数量及面积进行测量和分析.结果：慢性应激致抑郁大鼠血浆cort含量增加,八臂迷宫实验中应激大鼠完成八臂迷宫时间显著延长,工作记忆错误次数、参考记忆错误次数及总记忆错误次数均显著增加,海马CA1区BDNF表达减弱.而长期跑台运动可以显著改善抑郁模型大鼠的学习记忆能力,血浆cort含量降低,海马CA1区BDNF表达增强.结论：跑台运动可改善抑郁模型大鼠的学习记忆能力,机理可能与长期运动降低抑郁大鼠的血浆cort水平、拮抗HPA轴功能亢进及增强海马CA1区BDNF的表达有关.     

脑震荡后综合征大鼠海马的神经损伤及磁共振波谱分析

目的:探讨脑震荡损伤对大鼠海马区代谢物水平的影响及其病理机制.方法:将25只成年雄性SD大鼠随机分为对照组(n=10)和PCS组(n=15),采用Marmarou改良法复制大鼠脑震荡损伤模型,对脑震荡24h大鼠及对照组大鼠进行1H-MRS扫描后处死,对脑组织进行免疫组织化学和免疫荧光染色观察海马CA1区的残存锥体细胞和凋亡细胞的数量.结果:1H-MRS扫描结果显示,PCS组大鼠左侧海马区NAA/Cr水平(0.824±0.17)明显低于正常对照组(1.299±0.12),P<0.01;PCS组大鼠右侧海马NAA/Cr水平(0.792±0.17)明显低于正常对照组(1.287±0.18),P<0.01.PCS组大鼠海马CA1区小血管扩张淤血,锥体细胞呈代偿肥大与凋亡并存状态.免疫组织化学结果显示,PCS组大鼠海马CA1区NeuN阳性细胞数量(176.17±26.92)较正常对照组(228.33±26.34)明显减少,P<0.05;免疫荧光实验结果显示,PCS组海马CA1区凋亡细胞的数量(48.03±5.46)较正常对照组(35.49±7.75)明显增多,P<0.01.结论:脑震荡后大鼠双侧海马区神经细胞的代谢物水平均下降,海马CA1区残存锥体细胞数量减少和凋亡细胞增多,后者可能是代谢物水平变化的病理基础.     

G-CSF对亚急性脑缺血老龄鼠学习记忆改善及胶质细胞可塑性的影响

目的:研究粒细胞集落刺激因子(G-CSF)对亚急性脑缺血老龄鼠认知障碍改善及大脑海马胶质细胞可塑性的影响,并分析认知改善与胶质细胞可塑性的相关性.方法:14月龄雄性SD大鼠30只,随机分为2VO/NS组、Sham/NS组、2VO/G-CSF组,每组10只.利用Morris水迷宫实验评估大鼠学习记忆功能,利用免疫组化及图像分析技术检测海马CA1区的胶质细胞数目及其胞质突起长度.结果:水迷宫实验:2VO/NS组大鼠逃逸时间长于Sham/NS组(P<0.01)和2VO/G-CSF组(P<0.05);2VO/NS组大鼠停留于平台所在象限的时间少于Sham/NS(P<0.01)和2VO/G-CSF组(P<0.05);2VO/NS组大鼠跨过平台区域的次数少于Sham/NS和2VO/G-CSF组(P<0.01).免疫组化染色:2VO/NS组海马CA1区GFAP阳性细胞较Sham/NS组和2VO/G-CSF组减少(P<0.05).2VO/NS组大鼠GFAP阳性细胞胞质突起长度低于Sham/NS组和2VO/G-CSF组(P<0.05).认知功能与胶质细胞可塑性的相关性分析:2VO/NS组、Sham/NS及2VO/G-CSF组海马CA1区胶质细胞的数量、胞质突起长度的变化与空间记忆功能改善均呈正相关.结论:G-CSF可有效改善亚急性脑缺血老龄鼠的认知障碍,而其认知障碍与G-CSF干预诱导的可塑性改变密切相关.     

产前应激子代大鼠海马可塑性改变诱导抑郁样行为的发生

研究旨在探索海马可塑性改变在产前应激(PS)子代大鼠抑郁样行为中的作用。通过建立大鼠产前束缚应激模型,采用强迫游泳实验检测子代大鼠的抑郁样行为,快速Golgi染色观察海马CA1区锥体细胞顶树突的树突棘密度,Western-blotting检测海马脑源性神经营养因子(BDNF)的表达。结果发现,与对照组相比较,PS组雌、雄子代大鼠强迫游泳实验(FST)中的不动时间均明显增加,有统计学差异(P0.05),而且PS组雌性子代大鼠的不动时间较雄性子代更加延长(P0.05)。PS组雌、雄子代大鼠海马CA1区锥体细胞的顶树突棘密度均较对照组显著减少(P0.05),PS组雌、雄子代之间无统计学差异。PS组雌、雄子代大鼠海马的BDNF表达均较对照组显著减少(P0.05),PS组雌、雄子代之间亦无显著性差异。这些结果说明海马CA1区锥体细胞的树突棘密度减少和海马BDNF表达减少参与PS导致的子代大鼠抑郁样行为的发生。     

游泳训练对糖尿病大鼠脑nNOSmRNA,iNOS mRNA的表达研究

目的 观察游泳训练对糖尿病大鼠学习记忆功能及iNOS,nNOS mRNA表达的影响.方法 选用雄性SD大鼠40只,随机分为正常对照组、模型对照组、游泳训练组.采用链脲佐菌素静脉注射复制糖尿病模型,游泳训练组运动6周后应用Morris水迷宫法观察游泳训练对糖尿病大鼠学习记忆的影响,并测定大鼠脑组织iNOS mRNA和nNOS mRNA的表达.结果 游泳训练组大鼠脑组织iNOS mRNA显著低于模型对照组,nNOS mRNA显著高于模型对照组.结论 游泳训练能增加糖尿病大鼠脑组织nNOS mRNA含量,降低iNOS mRNA.从而对糖尿病大鼠学习与记忆障碍有一定程度的改善.     

中脑腹侧被盖区多巴胺转运蛋白的变化对老年大鼠术后认知功能的影响

目的研究中脑腹侧被盖区(VTA)多巴胺转运蛋白的变化与老年大鼠术后发生认知功能障碍之间的关系。方法将50只大鼠随机分为空白组、假手术组、PND模型组、多巴胺转运蛋白敲低AAV·DAT·RNAi组、多巴胺转运蛋白敲低阴性对照AAV·NC组,每组10只。模型组大鼠进行丙泊酚全麻下脾切除手术; AAV干预大鼠预先经脑立体定位仪显微靶向注射AAV·DAT·RNAi或AAV·NC至VTA核团;假手术组大鼠输注丙泊酚。采用Morris水迷宫及条件恐惧实验判断大鼠认知功能损伤程度;免疫荧光染色观察VTA区及海马CA1区DAT、α-synuclein(α-syn)、β-Amyloid1-42(Aβ1-42)的蛋白定位及表达情况; Western blot法检测海马α-synuclein(α-syn)、β-Amyloid1-42(Aβ1-42)的蛋白含量,比较各组间蛋白含量的差异。结果与空白组比较,PND模型组大鼠行为学表现出明显的认知功能减退;海马CA1区α-syn、Aβ1-42蛋白含量明显升高(P0.05)。与PND模型组相比,AAV·DAT·RNAi组大鼠行为学显示认知功能减退改善; AAV·DAT·RNAi组VTA区多巴胺转运蛋白含量明显降低;海马CA1区α-syn、Aβ1-42蛋白含量明显降低(P0.05)。结论 VTA区多巴胺转运蛋白参与了老年大鼠认知功能障碍,并且VTA区DAT变化对老年大鼠术后认知功能的影响可能与调控海马区α-syn、Aβ1-42蛋白聚集有关。     

慢性酒精中毒大鼠学习记忆及星形胶质细胞的变化

目的:研究酒精致大鼠学习记忆障碍与星形胶质细胞变化的关系。方法:将24只雄性Wister大鼠随机均分成对照组和酒精中毒组,酒精中毒组大鼠隔日胃内注入含酒精(2.5g/kg)的蒸馏水2ml共90d,对照组则注入不含酒精的蒸馏水2ml。然后采用Morris水迷宫和免疫组织化学技术,分析大鼠学习记忆能力的变化和额叶皮层、海马星形胶质细胞的改变。结果:酒精中毒组大鼠Morris水迷宫潜伏期明显延长,额叶皮层和海马的星形胶质细胞数目反应性增生。结论:酒精致大鼠学习记忆能力障碍与星形胶质细胞的改变有关。     

能量代谢障碍性痴呆大鼠模型的建立

目的 :建立一种相对简便、快速的能量代谢障碍性痴呆大鼠模型。方法 :SD大鼠随机分为叠氮钠海马损毁组及生理盐水对照组。损毁组动物分别在双侧海马CA1区微量注射质量分数5 %叠氮钠 1μL ,3d内连续注射 3次 ,每天一次。最后一次注射后第 3d开始进行Morris水迷宫行为测定 ;最后灌注、固定 ,进行脑组织形态学检查。结果 :水迷宫检查结果显示叠氮钠海马损毁组大鼠平均逃避潜伏期延长和错误次数增多与对照组比较 ,差异有显著性 (P <0 0 5 ) ;透射电镜观察表明叠氮钠海马损毁组海马神经元内线粒体数量明显减少 ,并伴随线粒体固缩、出现空泡等现象 ;同时细胞核出现空泡变性和溶解等改变。结论 :在海马内分次微量注射呼吸链复合体Ⅳ抑制剂叠氮钠 (NaN3)可建立起一种相对快速简便的能量代谢障碍性痴呆大鼠模型。     

大鼠在学习记忆时海马ACh和ACh能纤维的变化

目的 观察大鼠在学习记忆时海马乙酰胆碱(ACh)和ACh能纤维的变化,从而探讨中枢ACh与学习记忆的关系.方法 以水迷宫法建立大鼠学习记忆动物模型,用碱性羟胺比色法测定海马ACh含量,以及乙酰胆碱酯酶(AChE)的组织化学检测海马CA2,CA4区AChE.结果 具有学习记忆能力的大鼠海马ACh含量和ACh能纤维的密度均比对照组增加(P<0.05).结论 中枢ACh参与学习记忆的过程,并与记忆的巩固有关.     

杏花雨对血管性痴呆大鼠行为及其海马Bcl-2,Bax蛋白表达的影响

为研究杏花雨对血管性痴呆大鼠行为学及大鼠海马Bcl-2,Bax蛋白表达的影响,采用反复缺血再灌注+硝普钠方法复制出血管性痴呆(VD)动物模型,并观察银杏黄酮注射制剂杏花雨对VD大鼠的保护作用,采用Morris水迷宫检测其行为学,免疫组织化学法检测并观察其海马Bcl-2,Bax蛋白表达.研究结果显示:与假手术组相比,模型组大鼠Bcl-2,Bax蛋白表达增加(P<0.01),Bcl-2/Bax(阳性细胞数比值)显著降低,经杏花雨a,b及金纳多治疗后,与模型组相比,VD大鼠认知能力显著改善(P<0.01),海马CA1区Bcl-2阳性细胞数均有提高(P<0.05),杏花雨b组有明显提高(P<0.01);大鼠海马CA1区Bax阳性细胞数降低,尤其以杏花雨b组降低明显(P<0.01),Bax/Bcl-2也较假手术组与模型组明显提高(P<0.05).结果表明杏花雨可以改善血管性痴呆大鼠的认知能力,推测与Bcl-2,Bax蛋白表达有关.     

双(7)他克林对大鼠海马缺血性损伤的保护作用

目的:研究双(7)他克林对大鼠缺血性脑损伤中海马神经元损伤的作用.方法:永久性结扎大鼠双侧颈总动脉建立老年性痴呆模型,手术动物随机分成2组,手术7 d后分别给以双(7)他克林和生理盐水灌胃,给药7d后灌注固定处死动物,取海马组织,常规脱水包埋,连续切片.分别进行常规HE染色、凋亡检测、PCNA及GFAP免疫组织化学染色...     

大鼠在空间辨别性学习记忆时海马CA1,CA3区和DG的ACh能纤维和星形胶质细胞的变化

目的通过建立大鼠空间辨别性学习记忆的动物模型,观察大鼠海马CA1,CA3区和齿状回(DG)的乙酰胆碱(ACh)能纤维密度和含量的变化以及星形胶质细胞的数量及其胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)表达的变化,从形态学上探讨中枢ACh和星形胶质细胞与空间辨别性学习记忆的关系.方法建立空间辨别性学习记忆的动物模型,采用乙酰胆碱酯酶(AChE)的组织化学染色及GFAP标记星形胶质细胞.并用显微镜方格目测系统和图像分析仪对大鼠海马CA1,CA3区及DG的GFAP免疫阳性星形胶质细胞的数量及其GFAP表达进行检测.结果模型组与对照组相比大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度和含量均增高,有显著性差异(P<0.05).而空白组和游水组相比大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度和含量均无显著性差异(P>0.05),模型组内各组间两两比较大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度和含量均无显著性差异(P>0.05);模型组与对照组相比大鼠各观察部位的星形胶质细胞的数量及其GFAP的表达均增加,有显著性差异(P<0.05).而空白组和游水组相比大鼠各观察部位的星形胶质细胞的数量及其GFAP的表达均无显著性差异(P>0.05),模型组内各组间两两比较大鼠各观察部位的星形胶质细胞的数量及其GFAP的表达均无显著性差异(P>0.05).结论在空间辨别性学习记忆过程中,大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度和含量增高,说明中枢ACh参与空间辨别性学习记忆过程;在空间辨别性学习记忆过程中,大鼠各观察部位的星形胶质细胞的数量及其GFAP表达的增加,说明星形胶质细胞参与空间辨别性学习记忆过程.     

跑台运动通过增加MicroRNA-126改善高脂饮食诱导的肥胖大鼠血运重建

目的探讨跑台运动对高脂饮食诱导的肥胖大鼠Mi RNA-126表达和骨骼肌血运重建的影响。方法 40只雄性SD大鼠笼中饲养,适应1周后,大鼠随机分为正常饮食组和高脂饮食组,高脂饮食组大鼠给予15周高脂饮食建立肥胖模型。肥胖诱导成功后,大鼠随机分为正常对照组(WT);WT+运动组(WTE);肥胖对照组(OC)和肥胖+运动组(OE)。运动组大鼠进行跑台运动,每天40 min,每周5次,共8周。结果与WT组相比,OC组大鼠比目鱼肌毛细血管稀疏。WTE组毛细血管/肌纤维比率增加约40%,OE组比率与WT组无统计学差异。与其他三组相比,OC组骨骼肌VEGF,PI3K和e NOS水平降低。OE组这些蛋白水平与WT组相似。OC组Mi RNA-126水平降低,PI3KR2水平升高。运动组(WTE和OE)Mi RNA-126表达水平升高,PI3KR2表达水平降低。结论研究结果表明,肥胖导致大鼠骨骼肌毛细血管稀疏,这可能受Mi RNA-126水平下降和PI3KR2增加的调节。运动恢复Mi RNA-126水平和VEGF信号通路。     

电针治疗对脑梗死大鼠nNOS免疫阳性神经元表达的影响

目的 :研究电针对脑梗死大鼠尾壳核、海马CA1区缺血半影 (IP)区神经元型一氧化氮合酶 (nNOS)免疫阳性神经元的影响 ,为探讨针刺治疗脑梗死神经机制提供实验依据。方法 :采用线栓法建立大鼠永久性大脑中动脉栓塞的脑梗死模型 ,分为缺血组和缺血 +电针组 ;用免疫组化的方法观察尾壳核、海马CA1区IP区nNOS免疫阳性神经元表达的变化。结果 :(1)缺血组 :缺血 1d ,尾壳核IP区nNOS免疫阳性神经元深染固缩 ;缺血 7d后 ,阳性神经元数目增加 (P <0 0 5 ) ;在海马CA1区IP区 ,缺血 1d ,阳性神经元分布广 ;缺血 7d ,数目减少 (P <0 0 5 ) ;缺血 14d ,数目较缺血7d时增加 (P <0 0 5 )。 (2 )缺血 +电针组 :尾壳核IP区nNOS免疫阳性神经元数目较缺血组增加(P <0 0 5 ) ;在海马CA1区IP区 ,电针 1d ,阳性神经元分布局限 ,数目较缺血组减少 (P <0 0 1) ,电针 7d后 ,数目较缺血组增多 (P <0 0 5 )。结论 :电针对nNOS免疫阳性神经元调节具有双重性。既能减少电针 1d时海马IP区nNOS表达 ,减轻一氧化氮 (NO)的毒性作用 ;又能加速海马 (电针 7、14d)、尾壳核IP区nNOS表达的恢复     

四周有氧训练影响Ⅱ型糖尿病大鼠免疫因子IL-1Ra、IL-4、IFN-γ等指标的实验研究

目的:探讨4周有氧训练对Ⅱ型糖尿病大鼠免疫应答因子IL-1Ra、IL-4、IFN-γ等指标变化的影响。方法:24只SD大鼠随机分为Ⅱ型糖尿病安静组(A组)、II型糖尿病有氧训练组(B组),健康安静对照组(C组)。B组进行4周的跑台有氧训练(每周6d),第1周前3d训练时间分别为30m in、40m in和50m in,第4d起每天持续跑台60m in。结果:4周有氧训练后,A组和B组的血清指标IL-1Ra、IL-4、IFN-γ等均显著高于C组(P<0.01);4周跑台训练后B组血清指标IL-1Ra、IFN-γ等显著低于第1周(P<0.01),而血清指标IL-4无显著变化(P>0.05)。结论:4周有氧训练能够逆转Ⅱ型糖尿病大鼠血清指标IL-1Ra、IFN-γ的上调;IFN-γ/IL-4比值下降;但4周有氧训练后大鼠血清指标IL-4无显著变化。     

乳酸阈强度运动对糖尿病大鼠骨骼肌IRS-2蛋白含量及磷酸化的影响

观察乳酸阈强度运动对糖尿病大鼠骨骼肌胰岛素受体底物-2(IRS-2)蛋白含量及磷酸化的影响.在制备糖尿病大鼠模型后将SD大鼠分为3组:正常对照组(n=10),糖尿病对照组(n=10)和糖尿病运动组(20m/min组(n=10)).运动组每天运动50min,共6周.用Westernblot免疫印迹法检测骨骼肌细胞IRS-2蛋白磷酸化程度.结果显示:与糖尿病对照组相比,糖尿病运动组IRS-2蛋白含量升高24.4%(P0.01)、磷酸化提高37.2%(P0.01).本实验提示,乳酸阈强度运动对IRS-2蛋白含量和磷酸化程度产生明显影响.     

阿托伐他汀对高温高湿应激大鼠心肌细胞GRP78和CHOP表达的影响

探讨阿托伐他汀对高温高湿应激大鼠心肌细胞内内质网应激相关因子葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated proteinof 78kD,GRP78)和C/EBP环磷酸腺苷反应元件结合转录因子同源蛋白(CAAT/enhancer binding protein homologous protein,CHOP)表达的影响。将60只雄性SD大鼠随机分为对照组、高温高湿组、阿托伐他汀组,每组20只。按实验时间(2 w、4 w、6w、8 w)的不同,各组又分为4个亚组,每个亚组5只大鼠。用颈动脉插管法测定各组大鼠的平均动脉压(MAP)。心脏超声心动图检测左心室形态结构。用免疫组织化学法检测心脏GRP78和CHOP的表达水平。①高温高湿各亚组的MAP随着实验时间的延长呈逐渐递增的趋势,高温高湿4 w、6 w、8 w亚组的MAP均高于相应的对照组和阿托伐他汀组(P<0.05)。②高温高湿组心肌细胞中GRP78在2 w即有低水平表达,高于对照组,但无统计学意义。随着实验时间的延长,高温高湿组GRP78表达量不断增加,6 w达到最大值,8 w表达减弱。高温高湿4 w、6 w、8 w亚组GRP78表达量均高于相应对照组和阿托伐他汀组,有统计学意义(P<0.05)。③高温高湿组2 w、4 w、6 w、8 w亚组CHOP表达量组间比较有统计学意义(P<0.05),8 w亚组表达达到最高值。高温高湿组2 w、4 w亚组与相应对照组比较无统计学意义(P>0.05);高温高湿组6 w、8 w亚组与相应对照组和阿托伐他汀组比较有统计学意义(P<0.05)。说明高温高湿应激可引起心肌细胞内质网应激反应,导致GRP78表达及CHOP表达的不对称增加,提示高温高湿应激可引起心肌细胞的损害。阿托伐他汀可以减轻内质网应激,逆转高温高湿应激所致的心肌细胞的损伤作用,对心肌细胞有保护作用。     

Learning-related feedforward inhibitory connectivity growth required for memory precision

In the adult brain, new synapses are formed and pre-existing ones are lost, but the function of this structural plasticity has remained unclear. Learning of new skills is correlated with formation of new synapses. These may directly encode new memories, but they may also have more general roles in memory encoding and retrieval processes. Here we investigated how mossy fibre terminal complexes at the entry of hippocampal and cerebellar circuits rearrange upon learning in mice, and what is the functional role of the rearrangements. We show that one-trial and incremental learning lead to robust, circuit-specific, long-lasting and reversible increases in the numbers of filopodial synapses onto fast-spiking interneurons that trigger feedforward inhibition. The increase in feedforward inhibition connectivity involved a majority of the presynaptic terminals, restricted the numbers of c-Fos-expressing postsynaptic neurons at memory retrieval, and correlated temporally with the quality of the memory. We then show that for contextual fear conditioning and Morris water maze learning, increased feedforward inhibition connectivity by hippocampal mossy fibres has a critical role for the precision of the memory and the learned behaviour. In the absence of mossy fibre long-term potentiation in Rab3a(-/-) mice, c-Fos ensemble reorganization and feedforward inhibition growth were both absent in CA3 upon learning, and the memory was imprecise. By contrast, in the absence of adducin 2 (Add2; also known as β-adducin) c-Fos reorganization was normal, but feedforward inhibition growth was abolished. In parallel, c-Fos ensembles in CA3 were greatly enlarged, and the memory was imprecise. Feedforward inhibition growth and memory precision were both rescued by re-expression of Add2 specifically in hippocampal mossy fibres. These results establish a causal relationship between learning-related increases in the numbers of defined synapses and the precision of learning and memory in the adult. The results further relate plasticity and feedforward inhibition growth at hippocampal mossy fibres to the precision of hippocampus-dependent memories.