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两种小鼠恐惧记忆形成的差异与血皮质醇水平及海马CA1区NMDA受体亚单位表达的关系

摘要目的 通过建立小鼠恐惧记忆能力的实验动物模型,探索恐惧记忆形成后海马CA1区NMDA受体亚单位表达的变化,从而寻找其分子作用机制。 方法 选用昆明种(KM)和C57BL/6小鼠,将足底电击刺激的训练与声音相结合,观察同一品种小鼠用不同电击强度以及不同品种小鼠用相同条件训练时,恐惧性记忆建立的差异。以训练后24 h测试时出现木僵反应(stupor response),作为恐惧性记忆形成的表现。以Flou-3/AM作为荧光探针,用同源共聚焦显微镜测定脑片和培养海马神经细胞内钙离子浓度变化;取脑组织,冷冻切片,用免疫组化方法测定海马CA1区NMDA受体亚单位及c-fos表达,高效液相色谱法测定血浆皮质酮水平,将以上结果与行为学结果进行相关性分析。 结果 将声音分别结合0.4mA、0.6mA、0.9mA足底电击,24 h后在KM小鼠引出的木僵反应时间分别为60.00±57.77s,110.00±129.61s,101.99±20.38s,强度0.6mA组的合格率最高(30%),组间比较无显著性差异(P>0.05)。C57BL/6小鼠在声音结合0.4mA电击条件下,木僵反应时间为275.62±36.99s,显著长于KM小鼠的时间 (P<0.01),其合格率为100%,远高于KM小鼠的7.69%(0.4mA)。KM小鼠对照组和训练组血浆发质酮水平分别为(101.083±70.266)μg/L、(215.453±60.276)μg/L,两者比较差异显著(P<0.01);训练组血浆皮质酮水平与训练结果木僵反应时间(36.00±29.292)s之间无相关性(r=-0.273,P>0.05)。C57BL/6小鼠对照组和训练组血浆皮质酮水平分别为(108.009±20.452)μg/L、(176.933±38.202)μg/L,两者比较差异显著(P<0.01);训练组血浆皮质酮水平与训练结果木僵反应时间(257.50±36.450s)之间无相关性(r=-0.462,P>0.05)。两种小鼠的对照组、训练组比较,均为P>0.05,差异无显著性意义。 C57BL/6小鼠训练组海马组织CA1区神经细胞c-fos表达水平明显高于对照组(P<0.05),前者阳性细胞数平均值为185.18±31.131,后者为145.39±54.383;前者平均灰度值为12583.02±3543.554,后者为8436.851±3434.484,两者比较差异有统计学显著意义(P<0.01)。NR2B的检测,阳性细胞数平均值训练组为(287.75±19.992)、对照组为(254.26±31.897),两者比较差异有统计学显著意义(P<0.01);前者平均灰度值为47703.90±11152.912,后者为39009.06±11586.680,两者比较差异有统计学显著意义(P<0.05)。 结论 ①C57BL/6小鼠在声音70dB,0.4mA电刺激下,24h后恐惧木僵反应时间满足实验要求,成功率达95%以上;②血浆皮质酮水平与训练成绩无明显相关性,但C67BL/6小鼠相关系数r为-0.462,|r|大于0.3,小于0.5,呈低度负相关。两种小鼠训练前后血浆皮质酮水平无明显差异,训练效果的差异与激素水平高低无关;是否遗传背景的差异影响记忆保持的分子机制,有待进一步研究;③海马CAl区神经元在恐惧记忆形成后,NR2B、c-los表达明显增多,提示应激时血浆内皮质酮浓度升高,可能通过细胞内基因表达增强,引起海马CAl脑区LTP的易化和固化,从而使恐惧记忆得以较长时间保留。

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