从PKA信号通路探讨母体慢性应激与后代青春期行为的关系

摘要

目的：
　　目前有研究资料显示：母体处于慢性应激环境，可能会增加后代在青春期罹患抑郁症、焦虑症等心理行为疾病的风险。母体孕期高水平的糖皮质激素可以通过母体-胎盘-胎儿界面影响胚胎下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamic pituitary adrenal，HPA）轴的基因程序化进程，使后代 HPA轴的调节功能异常，并引起后代行为异常。但是，目前对于母体孕前慢性应激环境是通过何种机制引起后代行为异常仍未明确。本项目组前期研究发现：慢性应激母鼠后代在青春期遭受急性应激后出现行为异常，大脑海马谷氨酸（glutamate，Glu）和γ-氨基丁酸(GABA）代谢失衡，同时检测到子鼠大脑海马蛋白激酶 A（PKA）信号通路上的环腺苷酸反应元件结合蛋白（CREB）含量下降。因此，我们提出假设：母体孕前慢性应激可能是后代青春期行为异常产生的高危因素之一，其机制可能与 PKA信号通路有关。为论证该假设，本实验在前期研究的基础上，检测PKA信号通路相关蛋白及代谢酶表达情况的改变。研究结果可为本项目组的后续研究提供理论基础。
　　方法：
　　SD系未孕雌性大鼠16只，分为慢性应激组和正常对照组，每组各8只；雄性大鼠8只，用于配对受孕。本课题组前期采用11种刺激方法建立慢性应激母鼠模型，并对两组母鼠的后代予以不良刺激（强迫游泳试验），观察并记录子鼠在面对急性应激后的行为反应，同时检测子鼠血液生化（乳酸、pH值、葡萄糖和Ca2+）改变，采用磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy， M R S）检测大脑海马氨基酸类神经递质代谢情况，并提取子鼠大脑海马组织冻存于-80℃，待测。本实验采用 western blot对前期留取的子鼠大脑海马组织进行检测，分析PKA信号通路相关蛋白(CREB、GluR）及代谢酶(PKA、PAG、GAD、GABA-T）的表达情况，并对各个指标的相关性进行统计学分析。
　　结果：
　　⑴慢性应激组的雌性子鼠右侧海马(0.599±0.0631)和雄性子鼠左侧海马(0.410±0.0539)、右侧海马(0.342±0.0427)中的p-PKA与t-PKA的比值分别比正常组雌性子鼠右侧海马(0.647±0.0787)和雄性子鼠左侧海马(0.636±0.0438)、右侧海马(0.569±0.0601)降低，但应激组的雌性子鼠左侧海马(0.575±0.0674)中的p-PKA与t-PKA的比值与正常组的雌性子鼠左侧海马(0.604±0.0612)的差异无统计学意义；应激组的雌性子鼠左侧海马和右侧海马的p-PKA与t-PKA的比值分别较同组的雄性子鼠左侧海马和右侧海马降低；应激组的雄性子鼠右侧海马的p-PKA与t-PKA的比值较同组左侧海马降低。⑵慢性应激组雌性子鼠[左侧：(0.503±0.0553)；右侧：(0.502±0.0572)]和雄性子鼠[左侧：(0.508±0.0448)；右侧：(0.465±0.0420)]海马中的p-CREB与t-CREB的比值分别较正常组雌性子鼠[左侧：(0.657±0.0515)；右侧：(0.629±0.0578)]和雄性子鼠[左侧：(0.658±0.0577)；右侧：(0.657±0.0566)]降低；应激组的雌性子鼠右侧海马的 p-CREB与t-CREB的比值较同组的雄性子鼠同侧海马升高；应激组的雄性子鼠右侧海马的p-CREB与t-CREB的比值较同组左侧海马降低。⑶慢性应激组的雌性子鼠左侧海马(0.461±0.0295)、右侧海马(0.465±0.0254)和雄性子鼠左侧海马(0.451±0.0143)的PAG分别比正常组雌性子鼠左侧海马(0.423±0.0336)、右侧海马(0.429±0.0295)和雄性子鼠左侧海马(0.403±0.0302)升高，而应激组的雄性子鼠右侧海马(0.434±0.0292)的 PAG与正常组雄性子鼠右侧海马(0.421±0.0396)的差异无统计学意义；应激组的雌性子鼠右侧海马的PAG较同组的雄性子鼠右侧海马升高。⑷慢性应激组雌性子鼠[左侧:(0.675±0.0422)；右侧:(0.845±0.0502)]和雄性子鼠[左侧:(0.599±0.0580)；右侧:(0.652±0.0346)]海马中的 GAD分别比正常组雌性子鼠[左侧:(0.487±0.0469)；右侧:(0.495±0.0480)]和雄性子鼠[左侧:(0.472±0.0450)；右侧:(0.458±0.0386)]升高；应激组的雌性子鼠左右侧海马的GAD均较同组的雄性子鼠同侧海马升高；应激组的雌性和雄性子鼠右侧海马的GAD均较同组左侧海马升高。⑸慢性应激组雌性子鼠[左侧:(0.290±0.0277)；右侧:(0.213±0.0462)]和雄性子鼠[左侧:(0.307±0.0375)；右侧:(0.271±0.0377)]海马中的 GABA-T分别比正常组雌性子鼠[左侧:(0.527±0.0681)；右侧:(0.558±0.0637)]和雄性子鼠[左侧:(0.507±0.0623)；右侧:(0.525±0.0481)]降低；应激组的雌性子鼠右侧海马的 GABA-T较同组的雄性子鼠右侧海马降低；应激组的雌性子鼠右侧海马的GABA-T较左侧海马降低。⑹慢性应激组雌性子鼠[左侧:(0.408±0.0252)；右侧:(0.389±0.0421)]和雄性子鼠[左侧:(0.354±+0.0290)；右侧:(0.318±0.0253)]海马中的 GluR分别比正常组雌性子鼠[左侧:(0.460±0.0308)；右侧:(0.461±0.0249)]和雄性子鼠[左侧:(0.454±0.0292)；右侧:(0.450±0.0290)]降低；应激组的雌性子鼠左右侧海马的GluR均较同组的雄性子鼠同侧海马降低；应激组的雄性子鼠右侧海马的GluR较同组左侧海马降低。⑺实验检测的PKA信号通路相关蛋白及代谢酶的各项指标的相关性分析结果：孕前慢性应激母鼠后代在青春期面对急性应激后大脑海马中的 p-PKA与 t-PKA的比值、p-CREB与t-CREB的比值、GluR蛋白和GABA-T蛋白表达水平之间呈正相关关系，PAG和GAD蛋白表达水平呈正相关关系，而PAG和GAD蛋白表达水平与p-PKA与t-PKA的比值、p-CREB与t-CREB的比值、GluR蛋白和GABA-T蛋白呈负相关关系。
　　结论：
　　①p-PKA与t-PKA的比值、p-CREB与t-CREB的比值、GluR蛋白和GABA-T蛋白表达降低，PAG和GAD蛋白表达增加，而且这些改变存在“性别差异”和“大脑半球偏侧化效应”。②孕前慢性应激母鼠后代在青春期面对急性应激后大脑海马 PKA信号通路相关蛋白（CREB、GluR）及代谢酶（PKA、PAG、GAD、GABA-T）的表达情况存在相关性。③母体孕前处于慢性应激环境可能会增加后代在青春期罹患急性应激所致的行为异常的风险，其机制可能与 PKA信号通路改变有关。

目录

声明

英文缩略词表

第一章 前言

第二章 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

2.3 数据统计及处理

第三章 实验结果

3.1 前期实验结果

3.2 母鼠孕前慢性应激环境对子鼠在面对急性应激后大脑海马中的PKA 信号通路相关蛋白（t-CREB/p-CREB、GluR）及代谢酶的影响（t-PKA/p-PKA、PAG、GAD、GABA-T）

3.3 母鼠孕前慢性应激对子鼠在面对急性应激后大脑海马中的 PKA 信号通路相关蛋白及代谢酶的各项指标的相关性分析

第四章 讨论

4.1 孕前慢性应激环境对母体的影响

4.2母体孕前慢性应激环境对青春期后代的影响

4.3 本项目组对于母体孕前慢性应激环境与后代青春期行为异常的关系及其机制研究的总结与后续研究方向

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

5.3项目资助及文章发表情况

参考文献

致谢

个 人 简 历