论文部分内容阅读
目的:探索海马可塑性相关基因1(Plasticity-related gene 1,PRG-1)通过海马突触改变参与新生期反复伤害性刺激(Repetitive noxious stimuli,RNS)诱发的大鼠痛觉过敏和学习记忆障碍的机制,为新生儿镇痛提供新的靶点。方法:1.建立RNS大鼠模型:在大鼠出生后第一周,每天0:00、6:00、12:00和18:00,采用28G型采血针对大鼠四足足底轮流进行针刺,建立新生期大鼠RNS模型,模拟新生儿受到的反复伤害性刺激。对照组(CON组)大鼠在相同时间和相同部位予以棉签头触觉刺激。每次刺激结束后,将大鼠放到之前的鼠笼,保证每次母子分离的时间少于5分钟,避免长时间的母子分离造成的影响。2.通过行为学实验对大鼠模型进行评价:大鼠出生后每周监测体重,评估RNS建模对大鼠体重的影响。每两周对大鼠进行一次热痛阈和机械痛阈实验检测大鼠足底的痛觉敏感性,在大鼠第3周、第6周和第9周进行Morris水迷宫实验评估大鼠的空间学习记忆能力。在第9周进行斜板实验,评估RNS建模和后续给药、注射病毒等操作对大鼠肌肉力量的影响。3.通过分子生物学实验检测PRG-1的表达:在大鼠第3周、第6周和第9周采用免疫印迹(Western blot,WB)、免疫荧光、实时定量逆转录聚合酶链式反应(quantitative-reverse-transcription polymerase chain reaction,qRT-PCR)实验检测大鼠海马PRG-1的表达情况。4.通过形态学实验观察海马树突棘的变化:在大鼠第3周和第9周采用高尔基染色和尼氏染色观察大鼠海马神经元树突棘密度和神经元活性的变化。5.通过PRG-1的干预检测PRG-1对RNS大鼠行为学和海马突触的影响:在第3周向大鼠双侧海马CA1区注射慢病毒干预PRG-1的表达,或在第9周连续三天向大鼠双侧海马CA1区注射PRG-1激动剂FTY720,然后通过行为学实验观察大鼠痛觉、学习记忆的改变,通过分子生物学实验观察PRG-1的表达,通过高尔基染色实验观察海马树突棘密度的改变。结果:1.体重结果显示RNS大鼠和CON大鼠各时期体重没有明显差别,表明新生期RNS建模对大鼠的体重没有明显影响。第9周时斜面实验显示各组大鼠在倾斜板上并保持静止的最大斜面倾斜角度没有明显差异,表明新生期RNS建模和后续给药、注射病毒等操作对大鼠的肌肉力量没有明显影响。2.大鼠机械痛阈和热痛阈检测结果显示RNS大鼠热痛缩足时间更短,机械痛缩足时针尖的压强更小,提示新生期RNS建模诱发大鼠从幼年到成年持续热痛觉和机械痛觉过敏。水迷宫实验结果显示RNS大鼠找到平台的总时间和总路程更长,在平台所在象限探索的时间占比更小,提示RNS建模使得大鼠各时期空间学习记忆能力下降。3.WB实验结果显示RNS大鼠相对CON组大鼠PRG-1表达在3周时增加,成年期下降;免疫荧光结果显示RNS大鼠成年期PRG-1荧光强度更弱;PCR实验结果显示RNS大鼠3周时PRG-1 mRNA含量更低,提示RNS大鼠海马PRG-1表达在三周时增加,成年期下降。尼氏染色结果显示大鼠海马神经元CA1区和DG区尼氏染色变浅,高尔基染色结果显示RNS大鼠海马树突棘密度降低,提示RNS建模使得大鼠海马神经元活性下降,树突棘密度降低。4.PRG-1干预结果显示PRG-1过表达或激活组大鼠热痛缩足时间延长,机械痛缩足阈值增加,提示PRG-1过表达或激活改善了RNS大鼠的痛觉过敏现象。PRG-1过表达和激活组大鼠在水迷宫中找到平台的时间和路程缩短,在平台所在象限探索的时间比例增加,提示PRG-1过表达和激活都改善了RNS大鼠的学习记忆障碍样行为。WB结果显示PRG-1激活组大鼠海马PRG-1表达增加,PCR实验结果显示PRG-1激活组大鼠海马PRG-1 mRNA含量增加。高尔基染色结果显示PRG-1激活组大鼠海马树突棘密度增加。结论:1.海马神经元突触后膜PRG-1通过提高海马树突棘密度改善了突触可塑性,缓解了RNS引起的大鼠痛觉过敏现象和空间学习记忆障碍样行为;2.PRG-1靶点药物FTY720可能成为新生大鼠疼痛治疗的新药物。