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目的目前,由酗酒引起的社会和医疗问题已成为一个重大的公共卫生挑战。边缘系统的海马结构在学习记忆等高级神经活动中起着重要作用。其中,组蛋白去乙酰化酶(HDACs)可以通过对组蛋白和染色质结构的修饰来调节基因转录,进而对学习记忆过程进行调控。组蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)可以下调p21WAF1/CIP1的表达。不同浓度乙醇作用下的小鼠其认知功能改变过程中,HDAC1及p21WAF1/CIP1的作用机制目前尚未明确。许多研究表明,过量饮酒会导致认知能力的丧失,但是由于乙醇与大脑之间的关系非常复杂,因此一些研究还指出,低浓度酒精的摄入并不会损害学习和记忆能力。研究旨在探究不同浓度的乙醇给药后雌鼠海马中HDAC1和p21WAF1/CIP1的蛋白表达变化,并探讨其在分子水平上的作用机制。方法1.将8周龄雌性昆明小鼠随机分为对照组、2%乙醇浓度组、10%乙醇浓度组、50%乙醇浓度组。每天下午对小鼠进行灌胃给药(0.1 ml/10 g),对照组给予等量生理盐水,连续灌胃十天。2.在乙醇给药五天后,采用Morris水迷宫进行动物行为学检测,评价其学习记忆能力,随即处死动物,于冰上取其海马组织。3.采用Western blot及免疫组织化学染色实验,检测乙醇给药后小鼠海马区HDAC1、p21WAF1/CIP1蛋白的表达水平。4.采用ChIP-qPCR实验技术,筛选p21WAF1/CIP1启动子区域中HDAC1的高功能结合位点。结果1.Morris水迷宫结果:从定位航行测试的第三天开始,与对照组相比,50%乙醇组小鼠的逃避潜伏期明显延长(P<0.05;P<0.05;P<0.001)。从第四天开始,2%乙醇组小鼠的逃避潜伏期明显缩短(P<0.01;P<0.001)。在空间探索测试中,与对照组相比,各组雌鼠的游泳速度稳定,无明显变化(P>0.05)。另外,与对照组相比,50%乙醇组小鼠有效区停留距离明显缩短(P<0.05),穿越平台次数明显减少(P<0.01)。然而,同对照组相比,2%乙醇组小鼠有效区停留距离明显延长(P<0.05),穿越平台次数明显增多(P<0.05)。10%乙醇组有效区停留距离无明显变化(P>0.05),但穿越平台次数较对照组增多(P<0.05)。2.Western blot检测结果:与对照组相比,50%乙醇组小鼠海马结构HDAC1表达水平明显降低(P<0.01),p21WAF1/CIP1表达水平明显升高(P<0.05)。相反,2%乙醇组小鼠海马结构HDAC1蛋白表达水平明显升高(P<0.01),p21WAF1/CIP1蛋白表达水平明显降低(P<0.01)。10%乙醇组小鼠海马结构HDAC1和p21WAF1/CIP1蛋白表达水平无明显变化(P>0.05)。3.免疫组化检测结果:与对照组相比,50%乙醇组小鼠海马CA1区的HDAC1蛋白表达显著降低(P<0.001),p21WAF1/CIP1蛋白表达明显升高(P<0.01)。2%乙醇组小鼠海马CA1区的HDAC1蛋白表达升高,p21WAF1/CIP1蛋白表达呈下降趋势,但差异无统计学意义(P>0.05;P>0.05)。10%乙醇组小鼠海马CA1区的HDAC1蛋白表达下降,p21WAF1/CIP1蛋白表达升高,差异均无统计学意义(P>0.05;P>0.05)。4.ChIP-qPCR检测结果:在p21 WAF1/CIP1启动子区,与HDAC1抗体结合的f1f10片段的DNA相对表达量分别为:0.16±0.04、4.53±1.17、5.87±0.27、0.28±0.12、0.37±0.17、0.36±0.11、3.84±1.08、0.34±0.09、0.64±0.02、0.92±0.07。可见,f2、f3、f7片段的DNA相对表达量明显高于对照组(1±0)(P<0.01)。结论高浓度乙醇可导致成年雌鼠学习记忆障碍,但是低浓度乙醇可改善雌鼠的认知功能。这种变化机制可能与HDAC1和p21WAF1/CIP1的参与有关。其中,p21WAF1/CIP1启动子区(-400bp-800bp)、(-800bp-1200bp)、(-2400bp-2800bp)片段可能是与HDAC1结合的功能活跃区。