慢性应激对小鼠学习记忆功能的影响及神经胶质细胞的功能研究

论文摘要

在社会环境中,人总会遇到各种各样对自身有影响的情境变化,从而形成不同形式的压力。任何形式的压力都可能造成心理状态不适应,由此产生不同情绪的变化,进而导致大脑皮层功能的变化,可能引起体内多种系统功能紊乱。研究表明,生活应激事件往往是很多疾病的重要诱发因素。而过度的尤其是慢性应激反应会引起一系列生理反应的持续激活,从而对机体产生有害的影响,尤其是导致大脑海马功能形态的损伤。海马和皮层是应激反应的重要区域,所以是应激研究的重点。神经胶质细胞是神经系统内的主要免疫细胞,在脑部疾病的病理生理过程中起着重要的作用。在正常情况下,神经胶质细胞受到应激刺激后会出现短暂的激活,从而发挥生物学功能使得中枢神经系统恢复到稳态。但是神经胶质细胞在不同条件下激活,所发挥的生物学功能不同。脑损伤后神经胶质细胞被激活,被活化的神经胶质细胞在神经系统中的免疫调节、组织修复及细胞损伤方面都起有重要作用。有研究表明,长期慢性应激产生的反应对海马区会产生毒害作用,造成海马细胞的萎缩和凋亡,从而造成啮齿类动物和人类空间学习记忆能力的损伤。如果神经胶质细胞过度活化,严重可能导致神经变性疾病的发生和发展。然而目前,还不清楚慢性应激激活神经胶质细胞的程度及功能,这种激活是否可逆。本实验以此为研究重点,讨论慢性应激对小鼠学习认知功能的影响,在此过程中神经胶质细胞的激活状况及发挥的功能,希望为压力引起的神经变性疾病提供新的治疗靶点。本文以三个月龄的昆明雄性小鼠为材料实施慢性压力,研究慢性应激后的行为学变化以及神经胶质细胞的形态变化及生物学功能,并研究了慢性压力处理以正常饲养相同日期后小鼠的可逆变化。小鼠经过40天连续的不同压力处理以及40天的正常饲养,运用水迷宫检测慢性压力对小鼠的学习记忆能力的影响以及可逆变化；利用免疫组织化学法分别检测神经胶质细胞的活化状况,并应用半定量PCR和实时荧光定量PCR检测分泌的相关细胞因子（BDNF,GDNF,IGF-1, IL-1β,iNOs） mRNA水平的量的变化,同时应用western blot检测GDNF,IL-1β蛋白水平量的变化。结果表明慢性应激能显著性降低小鼠的空间学习记忆能力,但应激后通过40天正常饲养小鼠的空间学习记忆能力恢复到应激以前的水平,而且有很大的增强的潜在可能性。慢性应激引起海马区和前额皮层区小胶质细胞和星形胶质细胞的激活,细胞形态发生变化,激活细胞数量显著性增加,经过正常饲养后小胶质细胞和星形胶质细胞在海马区均能恢复到应激前水平,没有显著性差异；在前额皮层区,小胶质细胞的激活状态能够恢复在应激前水平,而星形胶质细胞则持续保持活化状态,与对照组相比仍有显著性差异。在慢性应激期,起保护作用的细胞因子GDNF的mRNA水平和蛋白水平都有所增加,而炎症因子IL-1β的mRNA水平和蛋白水平降低；经过40天正常饲养恢复后,海马区,GDNF mRNA和蛋白量均上调,IL-1βmRNA和蛋白量降低,而皮层区GDNF mRNA和蛋白量下降,但是下调程度很小,然而IL-1βmRNA和蛋白水平有所增加。由实验结果表明,慢性应激会造成大脑海马和皮层区神经胶质细胞的激活,并产生相应的生理变化,主要发挥对神经元的保护功能,慢性应激后正常饲养相同时间,慢性应激引起的变化在大脑海马能够可逆的恢复到应激前水平,而且保护因子持续增加,产生持续的保护作用,然而在皮层区星形胶质细胞持续活化,这可能与神经退行性病变的发生有一定的关系,但其是否是慢性应激与神经退行性疾病发生的原因之一还有待进一步的研究。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 目录
• 文献综述
• 1. 应激与健康
• 2. 慢性应激与学习记忆功能
• 3. 慢性应激和神经胶质细胞的激活
• 3.1 小胶质细胞（MG）
• 3.2 星形胶质细胞（AS）
• 4. 本研究的重要性及主要内容
• 引言
• 1 实验材料与试剂
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验试剂
• 1.3 实验仪器
• 2 实验方法
• 2.1 慢性应激方法
• 2.2 行为学检测（水迷宫）
• 2.3 神经胶质细胞形态学检测（免疫组织化学）
• 2.4 RNA水平检测细胞因子的表达
• 2.5 蛋白水平细胞因子的检测（WESTERN BLOT）
• 3 实验结果
• 3.1 慢性应激后实验结果
• 3.1.1 行为学检测结果
• 3.1.2 神经胶质细胞形态学检测结果
• 3.1.3 细胞因子mRNA水平量的检测结果
• 3.1.4 细胞因子蛋白水平量的检测结果
• 3.2 慢性应激可逆性实验结果
• 3.2.1 行为学检测结果
• 3.2.2 神经胶质细胞形态学检测结果
• 3.2.3 细胞因子mRNA水平量的检测结果
• 3.2.4 细胞因子蛋白水平量的检测结果
• 4 讨论
• 4.1 慢性应激对小鼠空间学习记忆能力的影响
• 4.2 慢性应激对神经胶质细胞的影响
• 4.3 慢性应激对脑内细胞因子表达的影响
• 4.3.1 BDNF的表达变化
• 4.3.2 GDNF的表达变化
• 4.3.3 炎症因子IL-1β的表达变化
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间取得的科研成果清单