慢性低氧与高脂饮食对小鼠学习记忆的影响及其机制探讨

来源 :温州医学院 温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuhaozzu
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目的:   利用慢性低氧伴有(不伴有)高脂饮食处理后的小鼠模型,探讨慢性低氧与高脂饮食对小鼠的摄食行为、体重、空腹血糖的影响,并分析小鼠学习记忆和情绪变化及中枢胰岛素受体的变化,同时观察两者对小鼠的行为和分子学改变有何异同及有无协同作用。   方法:   (1)实验分组:选用3月龄、普通清洁级C57BL/6J雄性小鼠28只,随机分成4组:第1组为正常对照组NC(n=7);第2组为慢性低氧组CH(n=7);第3组为高脂饮食组HF(n=7);第4组为慢性低氧伴高脂饮食组CH+HF(n=7)。   (2)模型制作:①慢性低氧模型的制作:采用常压低氧氧舱,由进气孔向舱内充高浓度氮气和氧气,数字测氧仪监测舱中氧浓度。氧浓度9%±2%,CO2浓度低于1%,每天8h(8:30~16:30),共8周。每周7d。②高脂饮食模型的制作:含40%饱和脂肪酸的高能量饲料饲养8周,饲料主要配方包括繁殖熟料、猪油、蔗糖和粗蛋白,以脂肪和碳水化合物所占能量比例最高。③慢性低氧伴高脂饮食模型:此组小鼠同时含有上述两个干预因素。   (3)观察指标:①小鼠摄食行为、体重、空腹血糖变化;②Morris水迷宫和八臂迷宫实验检测其学习记忆能力,采用开场实验、高架迷宫、强迫游泳和悬尾实验检测其情绪变化。③小鼠前额皮质和海马胰岛素受体的表达量。   结果:   (1)一般观察指标①低氧可引起小鼠摄食量减少;高脂饮食则相反;低氧伴有高脂饮食小鼠的摄食和摄水量比低氧时都有所增加。②低氧可引起小鼠体重下降;高脂饮食则相反。③高脂饮食、低氧伴高脂饮食时可引起小鼠FBG升高;低氧对小鼠FBG无明显影响;低氧伴高脂饮食时比单纯低氧时小鼠的FBG要高。   (2)行为学检测指标①学习记忆能力:低氧和高脂饮食都可引起小鼠工作记忆受损,都对空间参考记忆无明显影响。低氧伴有高脂饮食时可引起小鼠参考记忆和工作记忆受损;低氧与高脂饮食对工作记忆损伤作用比单纯低氧和高脂饮食的作用更强,即两者对小鼠工作记忆的损伤作用有协同效应。②情绪及探索行为:低氧伴有高脂饮食时可使小鼠出现抑郁情绪,慢性低氧和高脂饮食可引起小鼠出现焦虑抑郁情绪和探索行为增加,且低氧与高脂饮食对抑郁情绪的产生有协同效应。   (3)胰岛素受体:慢性低氧与高脂饮食均可引起小鼠前额皮质、海马CA1区、CA3区IR的表达量减少,且两者对IR的的负性作用有协同效应;高脂饮食对前额皮质区IR的负性作用比慢性低氧的作用更强,但哪个因素对海马CA1区和CA3区IR的作用更强并不确定;高脂饮食、低氧伴有高脂饮食时小鼠海马CA2区IR表达会减少,单纯低氧不会引起CA2区IR表达减少。   结论:   (1)慢性低氧可引起小鼠摄食量减少,体重下降,工作记忆受损,出现焦虑抑郁情绪和探索行为增加,可引起小鼠前额皮质、海马CA1区、CA3区IR的表达量减少。这种工作记忆损伤和情绪障碍可能与减少前额皮质、海马CA1区和CA3区IR的表达量减少有关。   (2)高脂饮食可引起小鼠摄食量增加,体重增加,糖代谢紊乱,损伤工作记忆,并出现焦虑抑郁情绪和探索行为增加,还可引起小鼠前额皮质和海马各CA区IR的表达量减少,这种工作记忆损伤和情绪障碍可能是通过减少前额皮质、海马各CA区IR的表达量来实现的。   (3)慢性低氧伴高脂饮食时可引起小鼠糖代谢紊乱,参考记忆和工作记忆都受损,并出现抑郁情绪,且两者对小鼠工作记忆损伤作用和抑郁情绪的产生有协同效应,这种小鼠前额皮质、海马各CA区IR的表达量都减少;各种记忆损伤和抑郁情绪的出现可能是通过下调小鼠前额皮质和海马各CA区IR的表达量来实现的。  
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