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本研究采用单一足底电击方式(电压36V,每次持续30s,间隔15s每次,共30次)建立急性应激动物模型;以7种应激方式(通宵照明、足底电击、禁食、冷水游泳、拥挤、高台、禁水,每天随机选用1种,21天)给予小鼠,逐步建立慢性应激动物模型。探究不同月龄小鼠在急性应激和慢性应激作用后自发行为的改变和空间学习记忆功能及相关脑区神经营养因子-3(NT-3)的变化。检测方法:小鼠于新异环境中的探究活动及适应能力以旷场实验观测;空间学习记忆能力采用Morris水迷宫试验方法检测;小鼠海马及前额叶皮层区,神经元形态学的变化和NT-3的表达分别以HE染色方法和免疫组织化学法检测。研究结果: 1.青年应激组小鼠在急性应激后即刻,与青年对照组比较,直立活动次数和爬行格数表现为显著性增加,粪便颗粒数减少和中央格停留时间缩短且变化显著,而修饰次数的变化不显著;急性应激停止后一周,各组青年小鼠的各项行为指标均无显著差异。老年应激组小鼠在急性应激后即刻及应激停止后一周,其旷场行为的变化趋势与青年应激组小鼠一致。 老年对照组小鼠的直立次数显著少于青年对照组。 2.在定位航行实验中,青年和老年应激组小鼠在急性应激后即刻,与各自对照组小鼠比较,逃避潜伏期均明显缩短;两年龄组小鼠比较,老年小鼠其对照组及应激组的逃避潜伏期显著性延长。急性应激停止后一周,比较对照组与应激组,没有显著性差异。 青年和老年应激组小鼠在空间搜索试验中,急性应激后即刻与各自对照组小鼠比较,在第一象限(即平台象限)的游泳停留时间均显著延长。青年与老年两对照组小鼠相比没有显著差异。应激组小鼠和对照组小鼠在应激停止后一周,没有显著差异。 3.青年和老年应激组小鼠与各自对照组比较,在急性应激即刻与应激停止后一周,神经元形态结构均未发生显著性改变。 应激组小鼠在急性应激后即刻,其海马和前额叶皮层NT-3表达明显增强,阳性细胞数显著性增加,平均目标灰度值明显降低;NT-3的表达变化在青年应激组小鼠中更为显著。在应激停止后一周,NT-3的表达差异不显著。老年对照组NT-3的表达显著低于青年对照组,老年应激组NT-3的表达明显少于青年应激组。 4.青年应激组在慢性应激后即刻,与对照组小鼠比较,表现为爬行格数、直立活动及修饰次数显著性减少,粪便颗粒数增加和中央格停留时间增加且变化显著;青年应激组在应激停止后一周,爬行格数、直立活动及修饰次数的减少仍显著。在应激后即刻及应激停止后一周,老年组小鼠的旷场行为变化趋势与青年组小鼠是一致的,且变化更显著。 老年对照组小鼠的直立次数及修饰次数显著低于青年对照组小鼠。 5.在定位航行试验中,青年和老年小鼠在慢性应激后即刻与应激停止后一周,应激组小鼠的逃避潜伏期显著高于对照组小鼠;老年组小鼠较青年组小鼠的逃避潜伏期明显延长。 在空间搜索试验中,青年和老年小鼠在慢性应激后即刻,比较在第一象限(即平台象限)的游泳停留时间,应激组与各自对照组比较均缩短且变化明显。青年与老年两对照组比较差异不明显。 6.慢性应激后,应激组小鼠表现为在海马及前额叶皮层中,神经元数量减少,呈散乱排列,多数细胞着色较浅,染色不均匀,有的细胞萎缩变形。青、老年对照组比较,老年各脑区神经元分布略为稀松,但细胞的结构完整且排列规整。老年应激组小鼠的神经元损伤情况比青年应激组小鼠更加严重,在应激停止后一周后损伤仍无明显恢复。 慢性应激后,应激组小鼠海马及前额叶皮层表现NT-3阳性细胞数量降低显著,平均目标灰度值明显增加,各脑区NT-3的表达均显著下调;老年应激组小鼠NT-3的表达变化尤为显著。老年对照组NT-3的表达显著低于青年对照组,老年应激组NT-3的表达明显少于青年应激组。 研究结论: 1.在新异环境中,小鼠的探究活动和自发行为随着年龄的增长而明显降低;空间学习记忆能力衰退。 2.急性应激作用致使小鼠旷场活动和空间学习记忆能力的增强;而慢性应激引起小鼠旷场活动的显著减弱,空间学习记忆能力明显受损,老年鼠的损伤更严重。 3.急性应激作用未明显改变神经元的形态结构;而慢性应激致使小鼠海马和前额叶皮层神经元形态发生明显变化,老年小鼠的变化更为明显。 4.在小鼠海马和前额叶皮层中,急性应激致使神经元表达的NT-3显著上调;而慢性应激则导致神经元表达的NT-3明显下调。 5.小鼠脑老化和空间学习记忆能力变化与NT-3的表达关系密切。