论文部分内容阅读
记忆是对获取信息进行编码、巩固、储存和提取的过程。生物体遭受创伤性刺激后会产生恐惧记忆。随着时间的流逝,恐惧记忆的背景特异性逐渐减弱,出现恐惧记忆的泛化。记忆泛化是指习得条件刺激一段时间后,个体对与条件刺激相似的其他刺激也表现出相应的条件反应。近年来越来越多的研究关注记忆泛化,其中场景恐惧是研究记忆泛化的常用行为学范式。海马是储存场景恐惧记忆的主要脑区,海马将近期发生事件的详细信息进行编码并重播,然后把这些信息投射到皮质,当场景恐惧记忆独立于海马并存储于皮层时会失去一些细节,变得更加笼统,发生记忆的泛化。创伤后应激障碍（post‐traumatic stress disorder,PTSD）是指个体暴露于巨大的灾难或痛苦事件后,导致身心持续存在异常的一种心境障碍性疾病。恐惧记忆过度泛化被认为是恐惧相关障碍或PTSD最重要的特征性表现。有学者认为在创伤事件发生之前的应激暴露史也是PTSD的危险因素。有证据表明应激和应激相关的激素、神经递质及神经肽能够增强恐惧记忆的泛化。先前的研究认为恐惧记忆泛化的程度可能受到威胁强度、刺激相似性和感知等因素的调节,并且恐惧记忆的泛化需要大脑不同区域兴奋性和抑制性的复杂平衡。恐惧记忆过度泛化的机制目前仍不清楚。生长激素促泌素ghrelin是胃及下丘脑分泌的由28个氨基酸组成的多肽,在调节能量代谢、控制进食等方面发挥重要的作用。Ghrelin通过ghrelin-O-酰基转移酶（Ghrelin O-acyltransferase,GOAT）进行酰基化,酰基化的ghrelin可以激活其受体生长激素促泌素受体1a（growth hormone secretagogue receptor 1a,GHSR1a）从而发挥生理功能。GHSR1a在大脑内外都有分布,在中枢神经系统包括下丘脑、海马、皮层、杏仁核、黑质等脑区广泛表达,其中在下丘脑的表达量尤为丰富。研究发现,ghrelin/GHSR1a系统除调节摄食和能量代谢外,在学习记忆、应激反应以及动机奖赏等过程中都发挥复杂的调节作用。值得注意的是,由于应激尤其是慢性应激后ghrelin及GHSR1a在多个脑区的表达上调,有研究认为ghrelin不仅是摄食调节激素,还可能是一种应激激素。我们实验室的前期研究也发现GHSR1a对海马依赖性学习记忆以及焦虑相关行为有重要的调节作用,GHSR1a缺失促进小鼠的恐惧记忆形成,同时缓解焦虑。海马DG区的模式分离功能以及海马DG区的成体神经发生被认为与记忆的泛化密切相关。海马DG区有丰富的GHSR1a表达,但是ghrelin/GHSR1a对记忆泛化过程的调节作用目前尚无报道,这也是本研究感兴趣的科学问题。明确GHSR1a在恐惧记忆泛化过程中扮演的角色,可能加深我们对ghrelin/GHSR1a系统复杂生理功能的认知,同时为PTSD等认知和情感障碍性疾病的防治提供新的潜在干预靶点。本研究借助GHSR1a敲除小鼠、病毒介导的GHSR1a过表达工具小鼠及其对照小鼠,分别采用单次延长应激（single prolonged stress,SPS）、反复禁锢应激（repeated restraint stress,RRS）、腹腔注射脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）三种方式建立应激模型小鼠,并通过场景恐惧行为范式重点考察了不同应激模式对小鼠场景恐惧记忆泛化的影响以及ghrelin/GHSR1a信号对此过程的调节作用。我们发现:1.SPS应激增加WT小鼠海马Ghsr1a表达并促进小鼠的焦虑样行为。2.SPS应激增强WT小鼠场景恐惧记忆,表现为SPS小鼠在电击场景的僵立水平明显高于对照非应激小鼠。同时,应激和非应激小鼠在电击场景的僵立水平均明显高于新场景。3.SPS应激导致小鼠在电击后7天出现场景恐惧记忆的泛化,表现为小鼠在电击场景的僵立时间与新场景相比无明显差别,而非应激小鼠在电击场景中的僵立时间百分比明显高于新场景。4.RRS应激增加小鼠海马Ghsr1a的表达并促进小鼠的焦虑样行为,但对小鼠的恐惧记忆及恐惧记忆泛化均无明显影响,海马DG区αCa MKⅡ+兴奋性神经元选择性过表达GHSR1a不影响RRS应激小鼠的场景恐惧记忆及恐惧记忆泛化。5.腹腔注射LPS对小鼠海马Ghsr1a的表达无影响。并且对小鼠恐惧记忆也无明显影响。6.GHSR1a KO增强非应激小鼠的场景恐惧记忆,表现为非应激GHSR1a KO小鼠在电击场景的僵立水平明显高于非应激对照WT小鼠。另一方面,GHSR1a KO抑制SPS应激小鼠场景恐惧记忆,表现为SPS应激GHSR1a KO小鼠在电击场景的僵立水平明显低于SPS应激的对照WT小鼠。7.与SPS应激的WT小鼠不同,SPS应激的GHSR1a KO小鼠在第7天测试时在电击场景的僵立水平仍明显高于新场景,即没有发生恐惧记忆的泛化。这些结果提示GHSR1a缺失抑制SPS应激小鼠的异常恐惧记忆泛化,也就是说SPS应激诱导的海马内源性Ghsr1a上调可能促进小鼠恐惧记忆泛化。8.海马DG区DLX5/6+抑制性神经元选择性过表达GHSR1a不影响SPS小鼠24小时恐惧记忆的形成,但是抑制SPS应激小鼠异常恐惧记忆泛化。具体表现为,第7天测试时GHSR1a过表达小鼠在电击场景中的僵立水平明显高于新场景,而未高表达GHSR1a的对照小鼠在两个场景中的僵立水平无明显差别。综上所述,我们发现SPS应激上调小鼠海马区Ghsr1a的表达并促进恐惧记忆泛化,GHSR1a缺失以及在海马DG区DLX5/6+抑制性神经元过表达GHSR1a抑制SPS应激小鼠的异常恐惧记忆泛化,从而提示SPS应激导致的海马区GHSR1a上调可能参与调节小鼠恐惧记忆泛化,且这种调节作用可能具有神经元类型特异性,具体机制还有待进一步研究。因此本研究初步明确了GHSR1a对应激导致的恐惧记忆泛化的调控作用,为下一步深入探究恐惧记忆泛化的神经机制奠定了必要的研究基础。