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背景和目的： 近年来,大量临床资料及实验室研究提示母体在妊娠前、妊娠期间、妊娠后接受慢性不可预见性应激(chronic unpredictable stress,CUS)均不利于子代神经系统发育,可在一定程度上导致子代出现学习、记忆能力及行为的异常,是子代学习记忆障碍、注意缺陷多动障碍、孤独症、抑郁症等心理行为疾病的重要病因。我们在本研究的前期研究已证实,母体妊娠前接受CUS可导致子代血清皮质醇(cortisol,COR)水平升高,并与海马中BDNF(Brain-derived neurotrophic factor,脑源性神经营养因子)、NCAM(neural cell adhesion molecule,神经细胞粘附因子)和NR2B(N-methyl-D-aspartate receptor2B,N-甲基-D-天冬氨酸受体2B)的表达呈负相关;而且母鼠妊娠前接受CUS的胎鼠,其大脑海马和前额叶皮质5-HT1A受体mRNA转录水平显著下降,5-HT(5-hydroxtryptamine,5-羟色胺)代谢失调。关于妊娠前CUS对子代的影响,目前研究仍处于初级阶段,具体机制需进一步探索。本实验建立SD大鼠CUS模型,使母鼠于CUS后短期内受孕,所产子鼠1月龄时以强迫游泳实验观察其行为学改变,并通过分析1月龄子鼠大脑内侧前额叶皮质(media prefrontal cortical,mPFC)中多巴胺(dopamine,DA)的活性,及其与强迫游泳结果之间的关系,更深入地探讨母鼠孕前CUS对子代神经系统发育及行为的影响。 材料和方法： SD系成年雌性大鼠随机分为正常对照母鼠组(8只)和孕前CUS母鼠组(12只)。CUS开始前分别进行开场实验及蔗糖水实验,采用11种刺激方法对CUS母鼠组进行21天CUS,CUS结束后进行开场实验及蔗糖水实验。CUS模型建立完毕后,将正常对照母鼠组和CUS母鼠组分别与成年健康雄性大鼠按2:1合笼饲养1周,每天7:00对母鼠进行阴道分泌物涂片检查,以显微镜下查看到精栓为妊娠的标志,确定已受孕的母鼠则单笼饲养至依次分娩。母鼠应激后和分娩后分别断尾取血一次,待用Elisa的方法检测血清COR及CRH的水平。将子代大鼠按性别分为正常雌性子代组(CF,24只)、正常雄性子代组(CM,24只)、CUS雌性子代组(CUSF,30只)和CUS雄性子代组(CUSM,30只)4组。在子代大鼠1月龄时进行强迫游泳实验,记录其游泳时间和不动时间,同时采用高效液相色谱法测定子鼠大脑内侧前额叶皮质中多巴胺及其代谢物的水平,并采用蛋白质印迹法检测多巴胺转运体(dopamine transporter,DAT)、去甲肾上腺素转运体(norepinephrine transporter,NET)和儿茶酚-O-甲基转移酶(catechol-O-methyltransferase,COMT)的水平,并将CUS组子代与同期受孕的正常对照组子代,同组同性别子代左右内侧前额叶皮质多巴胺能活性进行比较。 结果： 1.母鼠应激结束时,CUS组和正常对照组的血清COR分别为(208.98±4.8665)ng/ml和(110.75±7.0157)ng/ml、血清CRH分别为(3.7250±0.06867)pg/ml和(2.6875±0.06665)pg/ml,差异均有显著统计学意义(P<0.01)。受孕母鼠分娩结束时,CUS组和正常对照组血清COR分别为(205.79±3.0973)ng/ml和(159.71±5.7807)ng/ml、血清CRH分别为(4.0958±0.05979)pg/ml和(3.2588±0.06839)pg/ml,差异亦有显著统计学意义(P<0.01)。通过协方差分析排除CUS因素,母鼠分娩后CUS组与对照组血清CRH(F=0.036,P=0.853)和COR(F=0.416,P=0.528)比较差异均没有统计学意义,提示分娩因素对两组血清CRH和COR水平的影响相同,而CUS组母鼠CRH和COR水平显著升高则主要受CUS的激发。 2.子鼠一月龄时,CUSF组和CF组血清COR分别为(128.86±1.3312)ng/ml和(118.36±1.9134)ng/ml,血清CRH分别为(2.920±0.04218)pg/ml和(2.6083±0.04812)pg/ml。CUSM组和CM组血清COR分别为(116.55±1.9934)ng/ml和(106.46±2.1470)ng/ml,血清CRH分别为(2.6833±0.03591)pg/ml和(2.2708±0.05017)pg/ml。CUS组子代均较正常对照组同性别子代升高(P<0.01)。 3.子鼠一月龄时强迫游泳实验中,CUSF组和CF组游泳时间分别(189.68±2.6100)s和(214.3±3.9939)s,不动时间分别为(110.32±2.6100)s和(85.7±3.9939)s;CUSM组和CM组的游泳时间分别为(208.19±3.8164)s和(226.80±3.5971)s,不动时间分别为(91.81±3.8164)s和(73.2±3.5971)s,CUS组子代游泳时间均较正常对照组同性别子代短,不动时间均较正常对照组同性别子代长(P<0.01)。 4.1月龄子鼠在不分性别的总体比较中,左、右mPFC中DOPAC/DA的比率CUS组均低于对照组,左侧分别为(47.7059±0.1973)％和(52.74±0.2383)%(P<0.01);右侧分别为(38.44±0.4159)%和(53.16±0.2611)%(P<0.01)。按性别分组,同侧mPFC中DOPAC/DA的比率CUS组亦低于同性别正常对照组(P<0.01);在CUS组同性别不同侧之间,则右侧明显低于左侧(P<0.05)。 5.1月龄子鼠在不分性别的总体比较中,左、右mPFC中DAT、NET及COMT的水平CUS组均低于对照组,左侧分别为(0.4132±0.00499)和(0.4662±0.00445)(P<0.01)、(0.3805±0.00517)和(0.4549±0.00423)(P<0.01)、(0.3583±0.00498)和(0.3845±0.00427)(P<0.01);右侧分别为(0.4160±0.00422)和(0.4606±0.00391)(P<0.01)、(0.3442±0.00484)和(0.4567±0.00402)(P<0.01)、(0.2250±0.00373)和(0.3600±0.00423)(P<0.01)。按性别分组,同侧mPFC中DAT、NET及COMT的水平CUS组亦均低于同性别正常对照组(P<0.01),但DAT在CUS组同性别不同侧之间,差异均没有显著统计学意义(P>0.05);NET及COMT在CUS组同性别不同侧之间,右侧均较左侧低(P<0.01)。 6.子代血清CRH与强迫游泳不动时间呈正相关,与左mPFC中DOPAC/DA、DAT、NET的水平呈负相关,与右mPFC中DOPAC/DA、DAT、NET、COMT的水平亦呈负相关,与血清COR呈正相关;子代血清COR与强迫游泳不动时间呈正相关,与左mPFC中DOPAC/DA、DAT的水平呈负相关,与右mPFC中DOPAC/DA、DAT、NET、COMT的水平亦呈负相关;强迫游泳不动时间与血清CRH和COR的水平呈正相关,与左mPFC中DOPAC/DA、DAT及NET的水平呈负相关,与右mPFC中DOPAC/DA、DAT、NET、COMT的水平亦呈负相关。 结论： 1、妊娠前接受CUS的母鼠,其体内CRH和COR水平显著升高,HPA轴亢进;在应激结束后短期内受孕,分娩后CRH和COR仍显著高于正常对照组,因此CUS所致母鼠的HPA轴功能亢进可持续存在于整个妊娠期至分娩后。 2、妊娠前接受CUS母鼠所产子鼠1月龄时,血清CRH和COR水平仍明显高于对照组,表明母鼠妊娠前接受CUS后短期内受孕,因CUS所致母鼠的HPA轴功能失调可持续存在于整个妊娠期乃至分娩后,直接或间接导致子鼠的HPA轴功能亢进。 3、妊娠前接受CUS母鼠所产子代,不论雌雄,在强迫游泳实验中其不动时间比正常对照组子代显著延长,游泳时间比正常对照组子代显著缩短,说明CUS组子代较正常对照组子代更易于出现行为异常。而这种行为异常与子代血清CRH、COR水平存在显著的相关关系。 4、妊娠前接受CUS母鼠所产子代1月龄时的行为异常(强迫游泳实验中不动时间延长),与大脑内侧前额叶皮质中DOPAC/DA的比率呈负相关,与DAT、NET及COMT的水平有不同程度的相关,说明这种行为异常除了受自身CRH、COR水平影响,还跟DA的代谢有关。 5、妊娠前接受CUS母鼠所产子代一月龄时血清CRH及COR与DOPAC/DA的比率、DAT、NET及COMT的水平存在不同程度的负相关,说明高水平的CRH及COR会影响大脑内侧前额叶皮质中DA的释放。 6、妊娠前接受CUS母鼠所产子代一月龄时在强迫游泳实验后,其mPFC中多巴胺能系统活性的改变具有“半球偏侧化”的特点,且更多的偏向右侧。