母鼠妊娠前慢性不可预见性应激对子代血清CRH、COR和大脑多巴胺、5-羟色胺代谢的影响以及与行为的关系

论文摘要

背景和目的母体妊娠期间各阶段承受慢性不可预见性应激（chronic unpredictable stress,CUS）均不利于子代的神经系统发育,并一定程度地导致子代出现认知、记忆和行为异常。而近年来本课题组的研究证实,母体妊娠前接受CUS亦可导致子代血清皮质醇（cortisol, COR）水平升高,并与海马中BDNF（Brain-derived neurotrophic factor,脑源性神经营养因子）、NCAM（neural cell adhesion molecule,神经细胞粘附因子）和NR2B（N-methyl-D-aspartate receptor 2B, N-甲基-D-天冬氨酸受体2B）的表达呈负相关,同样影响子代的神经发育及学习能力。但对于孕前母源性应激如何导致子代HPA轴（hypothalamo-pituitary-adrenal axis,下丘脑-垂体-肾上腺轴）失调并产生对神经发育及行为的不利影响,目前研究仍处于初始阶段。本实验通过建立SD大鼠CUS模型,使母鼠于CUS后短期内受孕,并在母鼠CUS终止后、分娩结束时和所产子鼠1月龄时分别检测血清促肾上腺皮质激素释放激素（corticotropin- releasing hormone,CRH）和COR水平,另以强迫游泳实验观察其行为学改变,并通过分析1月龄子鼠脑组织中多巴胺（dopamine, DA）和5-羟色胺（5-hydroxtryptamine, 5-HT）的代谢情况及与CRH、COR和强迫游泳结果之间的关系,更深入地探讨母孕前CUS对子代神经系统发育及行为的影响。材料和方法SD系成年雌性大鼠随机分为正常对照母鼠组（10只）和孕前CUS母鼠组（15只）。采用11种刺激方法对CUS母鼠组进行21天CUS。CUS模型建立完毕后,两组母鼠分别进行断尾取血留待CRH和COR检测。将正常对照母鼠组和CUS母鼠组分别与成年健康雄性大鼠按2-3:1合笼饲养1周,每天7:00对母鼠进行阴道分泌物涂片检查,以显微镜下查看到精栓为妊娠的标志,确定已受孕的母鼠则单笼饲养至依次分娩,于分娩后6小时内断尾取血。将子代大鼠按性别分为正常雌性子代组（CF）、正常雄性子代组（CM）、CUS雌性子代组（CUSF）和CUS雄性子代组（CUSM） 4组,每组各20只。在子代大鼠1月龄时进行强迫游泳实验,记录其游泳行为和不动行为,并应用Elisa法测定1月龄CRH、COR水平。同时,采用高效液相色谱法测定子鼠大脑皮质、海马、中脑三个部位中多巴胺和5-HT及两者代谢物水平,并将CUS子代组与同期受孕的正常子代组进行同性别间对照研究。结果1.母鼠应激结束时,CUS组和对照组的血清CRH分别为（34.22±5.99）pg/ml和（25.27±4.02）pg/ml（P<0.01）,CUS组和对照组的血清COR分别为（115.86±11.43）ng/ml和（90.48±10.11）ng/ml（P<0.01）,CUS组均增高。受孕母鼠分娩结束时,CUS组和对照组的血清CRH分别为（42.21±9.28）pg/ml和（33.15±4.28）pg/ml（P<0.05）,CUS组和对照组的血清COR分别为（127.98±13.97）ng/ml和（119.25±14.50）ng/ml（P<0.05）;两者在CUS组仍高于对照组。2.子鼠1月龄时CUSF组和CF组的CRH水平分别为（34.31±4.53）pg/ml和（28.24±4.86）pg/ml,COR水平分别为（107.51±18.28）ng/ml和（86.63±16.87）ng/ml;CUSM组和CM组CRH水平分别为（35.21±5.00）pg/ml和（27.90±4.20）pg/ml,COR水平分别为（109.04±18.14）ng/ml和（86.15±18.21）ng/ml,同性别组间均有显著差异（P<0.01）。3.子鼠1月龄时强迫游泳CUSF组和CF组的不动时间分别为（18.88±6.29）s和（8.42±3.37）s,总运动时间分别为（280.92±6.29）s和（291.38±3.37）s;CUSM组和CM组的不动时间分别为（17.44±6.71）s和（8.70±2.70）s,总运动时间分别为（282.36±6.71）s和（291.10±2.70）s,同性别组间同样均有显著差异（P<0.01）。4.在大脑皮质、海马、中脑三个部位,子鼠1月龄时的DA水平在CUSF组和CUSM组低于同性别正常对照组,DA代谢率则高于同性别正常对照组（P<0.05或P<0.01）;而5-HT水平在CUSF组和CUSM组高于同性别正常对照组,5-HT的代谢率则低于同性别正常对照组（P<0.05或P<0.01）。5.母鼠CUS组在应激后和分娩后的血清CRH水平都与同期COR水平呈正相关;子代1月龄时,CRH水平与COR水平同样呈正相关,并与母鼠应激后的CRH水平亦呈正相关。6.母鼠CUS组应激结束后,血清CRH和COR水平与子鼠1月龄时强迫游泳的不动时间呈正相关,与总运动时间呈负相关;并与子鼠大脑皮质、海马、中脑的DA代谢率呈正相关,与5-HT代谢率则呈负相关。子鼠1月龄时,它们的血清CRH、COR水平也与强迫游泳结果有明显关联,并与大脑皮质的DA水平呈负相关,与DA代谢率则呈正相关;与中脑的5-HT水平呈正相关,与5-HT代谢率则呈负相关。7.子鼠1月龄时,强迫游泳的不动时间在大脑皮质、海马和中脑均与DA代谢率呈正相关,与5-HT代谢率呈负相关,总运动时间则与以上三个脑区的DA代谢率均呈负相关,与5-HT代谢率均呈正相关;另外大脑皮质和海马的DA水平,与不动时间呈负相关,与总运动时间呈正相关,而大脑皮质和中脑的5-HT水平,则与不动时间呈正相关,与总运动时间呈负相关。结论1.妊娠前接受CUS的母鼠,在应激结束时和分娩后体内CRH和COR水平较正常对照母鼠显著升高,HPA轴亢进;并且CUS所致母鼠的HPA轴功能亢进可持续存在于整个妊娠期乃至分娩后。2.妊娠前接受CUS母鼠所产子鼠1月龄时,血清CRH和COR水平仍明显高于对照组,而且与CUS母鼠的血清CRH、COR水平有一定程度的关联。结果表明,母鼠妊娠前接受CUS后短期内受孕,可直接或间接导致子鼠的HPA轴功能亢进。3.妊娠前接受CUS母鼠所产子鼠,不论雌雄,在强迫游泳实验中不动时间和总运动时间均明显异常。由于CUS母鼠和它们所产子鼠的CRH、COR水平与子鼠强迫游泳的结果存在一定关联,而子鼠大脑中DA和5-HT代谢有明显失调,且与强迫游泳结果显著关联,证明子鼠的行为异常受亲代和子代HPA轴功能亢进以及子代DA、5-HT等神经递质代谢异常的共同影响,提示母鼠妊娠前应激后短期内受孕可导致子鼠脑功能障碍。

论文目录

• 英文缩略词表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 第2章 材料与方法
• 第3章 实验结果
• 第4章 讨论
• 第5章 结论与展望
• 第6章 参考文献
• 附录
• 文献综述
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历