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唑尼沙胺对小鼠学习记忆功能和前额叶皮层中和(2)
1.6统计学分析 采用SPSS22.0软件进行t检验,方差分析。
2 结 果
水迷宫行为学测试结果 在定位航行试验中,随着训练次数增加,各组小鼠找到水下平台的时间缩短,PS1/APP-veh组小鼠较WT-veh组小鼠需消耗更长时间找到水下平台(P<0.05);PS1/APP-ZNS组较PS1/APP组小鼠找到水下平台的时间缩短(P<0.05);空间探索试验中,PS1/APP-veh组小鼠较WT-veh组小鼠穿越原平台位置次数减少(P<0.05);PS1/APP-ZNS组小鼠较PS1/APP-veh组小鼠穿越原平台位置次数增加(P<0.05)。见表1。
表1 各组不同时间水迷宫行为学测试结果比较组别1 d2 d3 d4 d5 d跨越平台次数(次)WT-veh组53./APP-veh组59.)55.)50.)48.)45.)2.)PS1/APP-ZNS组58.)51.)45.)40.)33.)5.)
2.2免疫组化分析BDNF蛋白和TrkB蛋白在前额叶皮层的表达 镜下观察到WT-veh组前额叶区BDNF和TrkB阳性反应产物呈棕褐色,与WT-veh组相比,PS1/APP-veh组BDNF和TrkB阳性反应产物着色变浅,阳性细胞数减少,积分光密度明显减少(P<0.05);与PS1/APP-veh组相比,PS1/APP-ZNS组BDNF和TrkB的阳性反应产物变深,阳性细胞数增多,积分光密度明显增多(P<0.05)。该实验证实PS1/APP小鼠较正常小鼠前额叶皮层中出现BDNF和TrkB水平的下降,注射ZNS可以促进PS1/APP小鼠前额叶皮层中BDNF和TrkB的表达。见图1,表2。
箭头表示阳性细胞图1 各组前额叶中BDNF与TrkB的表达(免疫组化,×200)
表2 各组前额叶中BDNF与TrkB积分光密度比较组别BDNFTrkBWT-veh组74 873.55±7 745.8569 279.12±4 /APP-veh组27 817.25±3 877.161)18 239.34±2 263.651)PS1/APP-ZNS组49 355.63±9 238.802)46 071.26±3 928.7352)
印迹方法观察前额叶皮层BDNF蛋白和TrkB蛋白表达 PS1/APP-veh组较WT-veh组前额叶皮层中BDNF和TrkB水平减少(P<0.05),PS1/APP-ZNS组较PS1/APP-veh组前额叶皮层中BDNF和TrkB水平增多(P<0.05)。该实验也证实PS1/APP小鼠中较正常小鼠前额叶皮层中BDNF和TrkB水平的下降,注射ZNS可以促进PS1/APP小鼠前额叶皮层中BDNF和TrkB的表达。见表3,图2。
1~3:WT-veh组、PS1/APP-veh组、PS1/APP-ZNS组图2 Western印迹显示各组前额叶中BDNF和TrkB的表达
表3 各组前额叶中BDNF与TrkB蛋白表达比较组别BDNFTrkBWT-veh组2./APP-veh组1.)1.)PS1/APP-ZNS组1.)1.)
3 讨 论
AD主要的表现是学习记忆功能衰退和其他认知能力的下降,并且病人通常伴有一定程度的精神和行为障碍〔9〕。PS1/APP小鼠能够模拟AD的主要病理生理机制,出现相似的学习记忆功能障碍等症状,是公认的比较好的AD模型〔10〕。
ZNS主要通过抑制钠离子通道和T型钙通道、间接抑制谷氨酸受体的活性从而增强抑制型神经递质γ-氨基丁酸(GABA)的释放来起到抗癫痫的作用〔11〕,在帕金森病中ZNS可以对多巴胺细胞起到神经保护作用〔12,13〕,在脑损伤中ZNS也可以起到神经保护的作用〔14〕,在周围神经损伤研究中发现,ZNS可以通过促进BDNF和TrkB的表达来促进运动神经元神经突伸长和轴突的再生〔15〕。
在大脑发育过程中,BDNF作为一种生长因子,能够促进神经元突触中轴突、树突的生长和成熟,有利于增强突触的可塑性,在学习和记忆过程中起到重要的促进作用〔16〕。BDNF通过与TrkB作用,激活三大信号通路,包括增殖蛋白激酶-细胞外调节蛋白激酶(MEKs-ERK)、磷酯酶Cγ1-三磷酸肌醇/二酰基甘油(PLCγ1-IP3/DAG)和磷脂酰基醇激酶-蛋白激酶B(PI3K-Akt)通路,这些通路对突触生长和突触的可塑性有重要作用〔17,18〕。BDNF通过增加神经元树突棘的数目和大小促进轴突的形成,BDNF与TrkB结合,可以激活ERK和PI3K途径,促进突触相关蛋白突触小泡蛋白(SYP)、生长相关蛋白(GAP)-43和突触后致密蛋白(PSD)95的表达〔19〕。Marchetti〔20〕认为BDNF和TrkB的减少会降低突触可塑性,损伤神经元,是前额叶皮层和海马退行性变化的主要原因。前额叶皮层是人类大脑高级认知活动相关的关键区域,在注意力、情绪调节、学习记忆过程和思维推理中起重要作用〔21〕。向AD小鼠模型注入BDNF可以改善前额叶皮层和海马的退行性变化和改善其学习和记忆功能〔22〕。
本研究结果表明ZNS可以通过促进前额叶皮层内BNDF和TrkB的表达,有利于突触相关蛋白的表达和增强突触的可塑性,从而改善PS1/APP小鼠中的学习和记忆功能。
1Alzheiner′s Alzheimer′s disease facts and figures〔J〕.Alzheimers Dement,2016;12(4):459-509.
2Kowiański P,Lietzau G,Czuba E,:a key factor with multipotent impact on brain signaling and synaptic plasticity〔J〕.Cell Mol Neurobiol,2018;38(3):579-93.
3Coria-Lucero CD,Golini RS,Ponce IT, Bdnf and TrkB expression patterns in the prefrontal cortex are lost in aged rats〔J〕.Brain Res,2016;1653:51-8.
文章来源:《财会学习》 网址: http://www.chxxzz.cn/qikandaodu/2021/0303/680.html
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