慢性不可预知温和应激对大鼠海马自噬作用和HMGB1/TLR4通路的影响

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目的:1.观察慢性不可预知温和应激(CUMS)对大鼠海马自噬作用和HMGB1/TLR4通路的影响。2.探讨大鼠海马自噬水平及HMGB1/TLR4通路活性与学习记忆能力下降的关系。3.揭示CUMS抑郁症大鼠模型学习记忆能力下降的可能机制。方法:健康、雄性Wistar大鼠60只,随机分为对照组与慢性不可预知温和应激(chronic unpredictable mild stress CUMS)组,每组30只。对照组不做应激处理,CUMS组参照文献报道方法建立CUMS抑郁症大鼠模型。各组大鼠在应激前0周及应激期间每周进行1次行为学检测,检测项目:Open-Field实验、蔗糖偏嗜度实验、Morris水迷宫实验。各组大鼠在3个时间点上(应激前0周、应激1周后、应激4周后)被分批处死,每次每组10只,收集脑组织,HE染色观察海马CA1区组织形态学改变,TUNEL染色观察海马CA1区细胞凋亡情况,透射电镜观察海马CA1区自噬体数量,Western-Blot法分别检测大鼠海马CA1区HMGB1、TLR4、Myd88及Beclin1蛋白的表达,免疫组化检测海马CA1区TLR4、LC3Ⅱ(微管相关蛋白轻链3)的表达。结果:(1)造模情况:应激4周后与对照组比较,CUMS组大鼠Open-Field实验得分、蔗糖水消耗量均明显降低,逃避潜伏期显著延长,学习记忆能力明显下降。(2)病理学检测结果:HE染色结果显示应激4周后CUMS组海马CA1区细胞数目与对照组比较明显减少,细胞周围间隙增大,细胞大小不一致,排列紊乱。TUNEL染色观察到应激1周后CUMS组海马CA1区凋亡细胞与对照组比较稍有增多,而应激4周后CUMS组海马CA1区出现了大量凋亡细胞;电镜观察结果显示应激1周后CUMS组大鼠海马CA1区自噬体数目与对照组比较即明显增加,应激4周后自噬体数目增多更为显著。(3)Western-Blot检测结果:应激4周后CUMS组HMBG1、TLR4及Myd88的表达量均显著高于对照组(1.08±0.12VS0.51±0.08,P<0.05)、(1.13±0.14VS0.52±0.04,P<0.05)及(1.18±0.11VS0.53±0.09,P<0.05);与对照组比较,应激1周后CUMS组Beclin1蛋白的表达即明显上升(0.90±0.13VS0.47±0.06,P<0.05)。(4)免疫组化结果:应激4周后CUMS组TLR4的表达明显增加,与对照组相比差异有统计学意义(1.31±0.21VS0.63±0.08,P<0.05);应激1周后CUMS组LC3Ⅱ的表达明显升高,与对照组比较差异有统计学意义(12.45±3.21VS4.05±2.13,P<0.05),应激4周后CUMS组LC3Ⅱ的表达进一步升高,显著高于对照组(25.41±5.43VS5.08±1.50,P<0.05)。结论:1、CUMS能激活大鼠海马CA1区HMGB1/TLR4信号通路。2、大鼠海马CA1区神经元细胞发生过度自噬可能与HMGB1/TLR4信号通路激活有关。3、抑郁症大鼠模型学习记忆能力下降可能与海马CA1区神经元细胞过度自噬所导致的神经元细胞凋亡有关。
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