母鼠孕前慢性应激对哺乳后母鼠及其子代行为学和神经生物学影响

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背景与目的:  近年来,对孕期慢性应激研究的比较多,它可能会对母体本身以及子代产生负性的影响,许多研究指出孕期应激和抑郁会增加母体产后抑郁的发生率,孕期应激和抑郁会造成许多不良的妊娠结局,如产前生长延迟、早产、产后低体重儿等,孕期应激还增加子代情感障碍的发生,许多动物实验表明孕期应激与子代增多的抑郁样行为和焦虑样行为有关。孕期应激和抑郁可能通过影响HPA轴的功能、5-HT系统和海马区的细胞再生对子代产生影响。然而对母体孕前慢性应激和抑郁对子代的行为学和相关神经生物学机制的影响的研究还较少。  大脑海马对应激和增加的糖皮质激素很敏感,容易受影响。大量的临床研究证实应激可以抑制海马神经再生,脑内海马区新生神经元的产生减少会导致抑郁症发生,而抗抑郁药能够促进海马神经元再生。  本研究拟通过母鼠孕前慢性应激抑郁模型探讨母鼠及其子代行为学和海马区神经元再生的变化,以及海马神经元再生与子代行为学变化的关系。  材料与方法:  从汕头大学医学院实验动物中心(汕头,中国)取2月龄性成熟期的雌性Spraguedawley(SD)大鼠,体重180g-220g,适应性饲养一周室温保持在22±1℃、12h:12h光照-黑暗循环、自由进食水。慢性应激:将大鼠随机分为四组分别为孕前慢性应激+妊娠组(CUS+Pre)12只、孕前慢性应激+非妊娠组(CUS)12只、非应激+妊娠组(CUS+Pre)10只、非应激组+非妊娠组(CON)10只。非应激+妊娠组和非应激+不孕组大鼠每日单笼饲养,应激+妊娠组和应激+非妊娠组按照21d慢性不可预见性应激方案执行,为保证应激的不可预见性,应激的种类随机安排并且最后是禁食、禁水,单笼饲养。大鼠生产繁殖和子代饲养:慢性应激10天后采用一雄多雌(1:3)间隔同居法繁殖,即每天20:00合笼进行交配,次日8:00分开单笼饲养,每日以此方法直至怀孕(以观察到明显的腹部隆起为准),子鼠出生后由其母哺乳喂养,生后22d断奶,分别取哺乳后母鼠、1月龄和2月龄的子鼠进行行为学实验。由于子代雄鼠数量少,故雄性子鼠仅分配到2月龄组。大鼠处死前,腹腔注射BrdU,100mg/Kg,每间隔2h注射一次,共注射4次,最后一次注射两小时后以生理盐水和4%多聚甲醛心脏灌注,取脑组织制作冰冻切片,检测子代鼠大脑海马神经前体细胞的增殖,实验数据应用Excel2003和SPSS16.0统计软件进行统计分析,统计结果以均数±标准差(`x_±SD)表示,采用单因素方差分析、t检验、重复测量的方差分析和非参数检验进行比较,以P≤0.05为差别有统计学意义,P≤0.01为差别有高度统计学意义。  结果:  1.开场试验  1.1母鼠  母鼠应激后应激组与非应激组相比总路程、中央路程、周边路程差别有统计学意义(P≤0.05,独立样本T检验),应激组总路程、中央路程、周边路程增加。  母鼠哺乳期过后应激+妊娠组、应激+非妊娠组、非应激+妊娠组和非应激+非妊娠组各组总路程相比差异有统计学意义(P≤0.05,ANOVA),应激+妊娠组与非应激+妊娠组总路程相比差别有统计学意义(P≤0.05,ANOVA),总路程增加;应激+非妊娠组与应激+妊娠组总路程相比差别有统计学意义(P≤0.05,ANOVA),总路程增加;应激+非妊娠组与非应激+妊娠组总路程相比差别有高度统计学意义(P≤0.01,ANOVA),总路程明显增加;非应激+非妊娠组与非应激+妊娠组相比总路程差别有统计学意义(P≤0.05,ANOVA),总路程增加;应激+非妊娠组与非应激+非妊娠组总路程相比差别有统计学意义(P≤0.05,ANOVA),总路程增加。  1.2子鼠  一月龄雌鼠应激+妊娠组与非应激+妊娠组总路程、中央路程和周边路程相比无统计学意义(P>0.05,独立样本T检验)。  二月龄应激+妊娠组雌鼠与雄鼠总路程、周边路程相比差别有统计学意义(P≤0.05,ANOVA),总路程和周边路程增加;应激组雌鼠与非应激组雄性相比差别有统计学意义(P≤0.05,ANOVA),总路程和周边路程增加。  2.蔗糖水消耗试验  2.1母鼠  母鼠应激后,应激组和非应激组相比蔗糖水消耗量差异有统计学意义(P≤0.05,独立样本T检验),应激组的消耗量低于非应激组;蔗糖水消耗百分比差异有高度统计学意义(P≤0.01,独立样本T检验),应激组的消耗百分比明显的低于非应激组。  母鼠哺乳结束之后后应激+妊娠组、应激+非妊娠组、非应激+妊娠组和非应激+非妊娠组各组相比蔗糖水消耗量、蔗糖水消耗百分比差异无统计学意义(P>0.05,ANOVA)。  2.2子鼠  一月龄子代雌性鼠应激+妊娠组和非应激+妊娠组相比蔗糖水消耗量、蔗糖水消耗百分比差异无统计学意义(P>0.05,独立样本T检验)。  二月龄子代鼠应激+妊娠组的雌鼠和雄鼠与非应激+妊娠组的雌鼠和雄鼠相比蔗糖水消耗量、蔗糖水消耗百分比差异无统计学意义(P>0.05,ANOVA)。  3.强迫游泳实验  3.1母鼠  母鼠应激后应激组与非应激组相比5min的强迫游泳中不动时间明显增加,差别有统计学意义(P≤0.05,独立样本T检验)。  4.水迷宫实验  4.1母鼠  母鼠应激后应激组与非应激组穿越平台次数相比差别有统计学意义(P≤0.05,独立样本T检验),穿越平台次数增加。母鼠哺乳期结束后应激+妊娠组、应激+非妊娠组、非应激+妊娠组和非应激+非妊娠组相比穿越平台的次数差别无统计学意义(P>0.05,ANOVA)。  4.2子鼠  一月龄雌鼠应激+妊娠组和非应激+妊娠组相比穿越平台的次数差异无统计学意义(P>0.05,独立样本T检验)。二月龄子代鼠应激+妊娠组的雌鼠和雄鼠与非应激+妊娠组的雌鼠和雄鼠相比穿越平台的次数差别无统计学意义(P>0.05,ANOVA)。  5.免疫组织化学  5.1二月龄子鼠  应激组雌鼠、应激组雄鼠、非应激组雌鼠、非应激组雄鼠4组相比较脑组织单位海马齿状回面积内BrdU阳性细胞数差别没有统计学意义(P>0.05,ANOVA)。  结论:  1、孕前21d慢性不可预测性应激致母鼠产生焦虑样行为、抑郁样行为,提示不良应激是焦虑症和抑郁症主要的诱因之一;母鼠产后22d抑郁样行为消失,而焦虑样行为仍然存在,提示应激所致的焦虑样行为持续时间较长。  2、我们推断雌激素等性激素在空间记忆保持的过程中起重要的作用,应激所致空间记忆的变化在哺乳结束后恢复正常。  3、应激对子鼠的行为学未产生明显的影响,但是在二月龄子鼠在焦虑样行为中所表现出的雌雄差异,提示成年后性激素在焦虑症的病因学中扮演着重要而复杂的角色。  4、孕前慢性应激对成年子代海马神经细胞再生未产生影响。
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