從PKA信號通路探討母體慢性應激與后代青春期行為的關系.pdf

1、目的：
　　目前有研究資料顯示：母體處于慢性應激環(huán)境，可能會增加后代在青春期罹患抑郁癥、焦慮癥等心理行為疾病的風險。母體孕期高水平的糖皮質激素可以通過母體-胎盤-胎兒界面影響胚胎下丘腦-垂體-腎上腺(hypothalamic pituitary adrenal，HPA）軸的基因程序化進程，使后代 HPA軸的調節(jié)功能異常，并引起后代行為異常。但是，目前對于母體孕前慢性應激環(huán)境是通過何種機制引起后代行為異常仍未明確。本項目組前期研究發(fā)

2、現(xiàn)：慢性應激母鼠后代在青春期遭受急性應激后出現(xiàn)行為異常，大腦海馬谷氨酸（glutamate，Glu）和γ-氨基丁酸(GABA）代謝失衡，同時檢測到子鼠大腦海馬蛋白激酶 A（PKA）信號通路上的環(huán)腺苷酸反應元件結合蛋白（CREB）含量下降。因此，我們提出假設：母體孕前慢性應激可能是后代青春期行為異常產生的高危因素之一，其機制可能與 PKA信號通路有關。為論證該假設，本實驗在前期研究的基礎上，檢測PKA信號通路相關蛋白及代謝酶表達情況的改變

3、。研究結果可為本項目組的后續(xù)研究提供理論基礎。
　　方法：
　　SD系未孕雌性大鼠16只，分為慢性應激組和正常對照組，每組各8只；雄性大鼠8只，用于配對受孕。本課題組前期采用11種刺激方法建立慢性應激母鼠模型，并對兩組母鼠的后代予以不良刺激（強迫游泳試驗），觀察并記錄子鼠在面對急性應激后的行為反應，同時檢測子鼠血液生化（乳酸、pH值、葡萄糖和Ca2+）改變，采用磁共振波譜(magnetic resonance spectro

4、scopy， M R S）檢測大腦海馬氨基酸類神經(jīng)遞質代謝情況，并提取子鼠大腦海馬組織凍存于-80℃，待測。本實驗采用 western blot對前期留取的子鼠大腦海馬組織進行檢測，分析PKA信號通路相關蛋白(CREB、GluR）及代謝酶(PKA、PAG、GAD、GABA-T）的表達情況，并對各個指標的相關性進行統(tǒng)計學分析。
　　結果：
　?、怕詰そM的雌性子鼠右側海馬(0.599±0.0631)和雄性子鼠左側海馬(0.4

5、10±0.0539)、右側海馬(0.342±0.0427)中的p-PKA與t-PKA的比值分別比正常組雌性子鼠右側海馬(0.647±0.0787)和雄性子鼠左側海馬(0.636±0.0438)、右側海馬(0.569±0.0601)降低，但應激組的雌性子鼠左側海馬(0.575±0.0674)中的p-PKA與t-PKA的比值與正常組的雌性子鼠左側海馬(0.604±0.0612)的差異無統(tǒng)計學意義；應激組的雌性子鼠左側海馬和右側海馬的p-PK

6、A與t-PKA的比值分別較同組的雄性子鼠左側海馬和右側海馬降低；應激組的雄性子鼠右側海馬的p-PKA與t-PKA的比值較同組左側海馬降低。⑵慢性應激組雌性子鼠[左側：(0.503±0.0553)；右側：(0.502±0.0572)]和雄性子鼠[左側：(0.508±0.0448)；右側：(0.465±0.0420)]海馬中的p-CREB與t-CREB的比值分別較正常組雌性子鼠[左側：(0.657±0.0515)；右側：(0.629±0.0

7、578)]和雄性子鼠[左側：(0.658±0.0577)；右側：(0.657±0.0566)]降低；應激組的雌性子鼠右側海馬的 p-CREB與t-CREB的比值較同組的雄性子鼠同側海馬升高；應激組的雄性子鼠右側海馬的p-CREB與t-CREB的比值較同組左側海馬降低。⑶慢性應激組的雌性子鼠左側海馬(0.461±0.0295)、右側海馬(0.465±0.0254)和雄性子鼠左側海馬(0.451±0.0143)的PAG分別比正常組雌性子鼠左

8、側海馬(0.423±0.0336)、右側海馬(0.429±0.0295)和雄性子鼠左側海馬(0.403±0.0302)升高，而應激組的雄性子鼠右側海馬(0.434±0.0292)的 PAG與正常組雄性子鼠右側海馬(0.421±0.0396)的差異無統(tǒng)計學意義；應激組的雌性子鼠右側海馬的PAG較同組的雄性子鼠右側海馬升高。⑷慢性應激組雌性子鼠[左側:(0.675±0.0422)；右側:(0.845±0.0502)]和雄性子鼠[左側:(0.

9、599±0.0580)；右側:(0.652±0.0346)]海馬中的 GAD分別比正常組雌性子鼠[左側:(0.487±0.0469)；右側:(0.495±0.0480)]和雄性子鼠[左側:(0.472±0.0450)；右側:(0.458±0.0386)]升高；應激組的雌性子鼠左右側海馬的GAD均較同組的雄性子鼠同側海馬升高；應激組的雌性和雄性子鼠右側海馬的GAD均較同組左側海馬升高。⑸慢性應激組雌性子鼠[左側:(0.290±0.0277

10、)；右側:(0.213±0.0462)]和雄性子鼠[左側:(0.307±0.0375)；右側:(0.271±0.0377)]海馬中的 GABA-T分別比正常組雌性子鼠[左側:(0.527±0.0681)；右側:(0.558±0.0637)]和雄性子鼠[左側:(0.507±0.0623)；右側:(0.525±0.0481)]降低；應激組的雌性子鼠右側海馬的 GABA-T較同組的雄性子鼠右側海馬降低；應激組的雌性子鼠右側海馬的GABA-T較

11、左側海馬降低。⑹慢性應激組雌性子鼠[左側:(0.408±0.0252)；右側:(0.389±0.0421)]和雄性子鼠[左側:(0.354±+0.0290)；右側:(0.318±0.0253)]海馬中的 GluR分別比正常組雌性子鼠[左側:(0.460±0.0308)；右側:(0.461±0.0249)]和雄性子鼠[左側:(0.454±0.0292)；右側:(0.450±0.0290)]降低；應激組的雌性子鼠左右側海馬的GluR均較同組

12、的雄性子鼠同側海馬降低；應激組的雄性子鼠右側海馬的GluR較同組左側海馬降低。⑺實驗檢測的PKA信號通路相關蛋白及代謝酶的各項指標的相關性分析結果：孕前慢性應激母鼠后代在青春期面對急性應激后大腦海馬中的 p-PKA與 t-PKA的比值、p-CREB與t-CREB的比值、GluR蛋白和GABA-T蛋白表達水平之間呈正相關關系，PAG和GAD蛋白表達水平呈正相關關系，而PAG和GAD蛋白表達水平與p-PKA與t-PKA的比值、p-CREB與

13、t-CREB的比值、GluR蛋白和GABA-T蛋白呈負相關關系。
　　結論：
　?、賞-PKA與t-PKA的比值、p-CREB與t-CREB的比值、GluR蛋白和GABA-T蛋白表達降低，PAG和GAD蛋白表達增加，而且這些改變存在“性別差異”和“大腦半球偏側化效應”。②孕前慢性應激母鼠后代在青春期面對急性應激后大腦海馬 PKA信號通路相關蛋白（CREB、GluR）及代謝酶（PKA、PAG、GAD、GABA-T）的表達情況存