母鼠孕期慢性应激对子代学习记忆功能及海马脑源性神经营养因子表达的影响

来源：环境与职业医学杂志 2020年第3期北京时间：

作者：付有娟, 刘志宏, 赵枫, 关素珍,

摘要：背景孕期慢性应激刺激会对子代的生长发育产生长远的影响，其中最严重的损害是引起子代学习记忆能力下降。研究发现孕早期和孕晚期母源性应激对胎儿大脑发育的影响最明显，可引起海马组织中单胺类神经递质及胰岛素样生长因子Ⅱ表达异常，但突触相关蛋白脑源性神经营养因子（BDNF）的表达及其与学习记忆功能之间的关联较少报道。目的观察孕期慢性应激后子鼠学习记忆功能的变化，检测海马组织突触相关蛋白BDNF的表达情况，并分析其与子代学习记忆功能之间的关联。方法选择SPF级未曾受孕、80~90日龄的Wistar雌鼠20只，随机分为模型组和对照组，每组10只；SPF级90~100日龄的Wistar雄鼠15只，随机分为模型组10只和对照组5只。适应性饲养一周后，通过慢性不可预知温和应激（CUMS）建立母鼠孕期应激模型，模型组母鼠每天给予刺激，连续21 d不间断；对照组母鼠正常环境饲养。应激刺激开始的第3天，将模型组雌鼠与雄鼠按照1：1合笼，对照组按2：1合笼。母鼠应激前1 d和应激后1、7、14 d分别进行内眦静脉取血，采用125I皮质醇放射免疫试剂盒对血浆皮质醇的含量进行测定，根据公式计算皮质酮浓度，当模型组皮质酮浓度高于对照组表示建模成功。子鼠出生后21 d（记为PND21）时断乳，两组均从不同窝别中随机抽取16只子鼠（雌、雄各8只），分别为对照子鼠组和模型子鼠组，编号后每笼4只正常环境饲养。PND28时，测量子鼠体重。PND42时测量子鼠体重，利用Morris水迷宫（主要指标为逃避潜伏期和跨越平台次数）和Y迷宫（主要指标为达标所需训练的次数和正确反应率）对子代学习记忆能力进行测定，通过HE染色及电镜对子鼠海马组织形态学进行观察，采用实时荧光定量PCR法和Western blotting法测定海马组织突触相关蛋白BDNF mRNA和蛋白的表达水平。结果在应激第7天，模型组母鼠血浆皮质酮水平（348.50±13.24）μg·L-1高于对照组（224.00±39.84）μg·L-1且达到高峰（P < 0.05），在应激第14天，模型组大鼠皮质酮水平（258.38±22.77）μg·L-1仍高于对照组（218.78±16.68）μg·L-1，提示模型组大鼠处于应激状态。Morris水迷宫实验结果显示：模型子鼠组逃避潜伏期时间（32.00±3.61）s长于对照子鼠组（20.01±4.12）s（F=7.30，P < 0.05）；模型子鼠组跨越平台次数（5.54±2.11）次少于对照子鼠组（7.38±1.38）次（t=2.26，P < 0.05）。在Y迷宫试验中，模型子鼠组达标所需的训练次数（31.32 ±17.12）次多于正常子鼠组（19.38 ±11.22）次，而记忆正确反应率（45%±15%）低于对照子鼠组（89%±25%），且差异均有统计学意义（t=6.77，P < 0.05）。模型子鼠组海马组织结构清晰度弱于对照子鼠组，细胞形态不规则，胞体缩小，细胞间距明显增大，细胞排列松散。模型子鼠组的海马突触相关蛋白BDNF mRNA相对表达（0.61±0.15）低于对照子鼠组（1.00±0.22）（t=3.79，P < 0.05）；与对照子鼠组（0.50±0.02）相比，模型子鼠组BDNF蛋白相对表达（0.15±0.10）也降低（t=28.11，P < 0.05）。子鼠的逃避潜伏期（r=-0.59，P < 0.05）和训练次数（r=-0.59，P < 0.05）与突触相关蛋白BDNF相对表达存在负相关关系，其正确反应率与BDNF蛋白相对表达存在正相关关系（r=0.66，P < 0.05）。结论孕期慢性应激可使子代学习记忆功能和海马突触相关蛋白BDNF的相对表达下降，且学习记忆能力的下降与BDNF蛋白的相对表达下降有关。

关键词：孕期, 慢性应激, 子鼠, 学习记忆, 脑源性神经营养因子,