胚胎期炎症暴露和青春期接受不同环境刺激对CD-1小鼠衰老相关行为学的影响

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背景成年后许多疾病与生命早期暴露不良因素有关,其机制可能涉及基因与环境的双重作用。我们既往研究表明母体孕晚期暴露细菌脂多糖(LPS)可加速子代衰老相关性行为改变。但是,成年早期再次暴露不同环境刺激能否进一步加速或缓解这种行为改变尚未探讨。目的探讨生命早期(胚胎期和青春期)双重环境刺激对CD-1小鼠脑衰老相关行为的影响。方法母鼠孕15-l7天时腹腔接受LPS(50μg/kg)(LPS组)或等容积生理盐水注射(NS组)。子鼠于3周龄时与母鼠分开在普通环境下喂养。至2月龄时,将LPS组子鼠随机分为LPS非处理组(L-C)、LPS应激组(L-S)和LPS丰富环境组(L-E),将生理盐水组子鼠分为NS应激组(N-S)和NS非处理组(N-C)。应激处理为小鼠每天随机接受悬吊、束缚、夜间光照或夜间禁食任一种方式,4天一周期,共7个周期。丰富环境处理为扩大饲养笼,笼内每周放置一个新玩具,直到行为学实验结束。于3月龄和15月龄时系统评估小鼠的行为学,内容包括:焦虑行为和自发探索活性(旷场实验和黑白巷实验)、学习记忆能力检测(Morris水迷宫和位置再认实验)。结果探索行为:旷场跨格子数中年N-C较青年N-C显著减少(P<0.05);3月龄时,5组间两两比较,仅L-S显著少于N-C(P<0.05);15月龄时,5组间两两比较,L-S显著少于L-C、L-E、N-S和N-C,L-C和N-S显著少于N-C(Ps<0.05)。焦虑行为:(1)与青年N-C比较,中年N-C旷场潜伏期和周边时间显著增加,黑白巷潜伏期和黑端时间显著延长,黑白巷黑端到白端次数显著减少(Ps<0.05)。(2)3月龄时,旷场周边时间和潜伏期L-S显著长于L-E和N-C;周边时间L-C长于N-C,L-S显著长于L-E(Ps<0.05)。L-S黑白巷潜伏期和黑端时间显著长于L-E和N-C,L-C显著多于N-C;黑端时间L-S显著长于N-S,N-S和L-E显著多于N-C;黑端到白端次数L-S显著少于N-C(Ps<0.05)。(3)15月龄时,旷场潜伏期和周边时间L-S显著长于L-C、N-S、L-E、N-C;潜伏期L-C显著长于L-E和N-C,N-S显著长于N-C;周边时间L-C显著长于N-C(Ps<0.05)。潜伏期和黒端时间L-C和N-S显著多于N-C;潜伏期L-S显著多于L-E和N-C;黑端时间L-S显著多于L-C、N-S、L-E和N-C;黑端到白端次数L-S显著少于L-C、N-S、L-E和N-C,L-C显著少于L-E和N-C,N-S显著少于N-C(Ps<0.05)。物体位置再认:中年N-C 10 min(PI10min)和24h(PI24h)延迟后对新位置物体再认优先指数均显著小于青年N-C(Ps<0.05);3月龄时,任意两组间比较PI10min和PI24h值均无显著差异(Ps>0.05);15月龄时,PI10min和PI24h值L-S均显著小于N-S、L-E和N-C,L-C、N-S和L-E均显著小于N-C(Ps<0.05)。MWM水迷宫:学习期各组游泳路程随天数增加逐渐下降(Ps<0.001)。与青年N-C比较,中年N-C学习期游泳路程显著增加,而记忆期在靶象限路程百分比和穿过平台位置总次数均显著减少(Ps<0.05)。3月龄时,记忆期在靶象限路程百分比L-S、L-C和N-S显著少于N-C;穿平台位置次数L-S显著少于N-C(Ps<0.05)。15月龄时,学习期游泳路程L-S显著多于L-C、N-S、L-E和N-C,L-C显著多于N-S、L-E和N-C,N-S显著多于L-E和N-C,L-E显著多于N-C(Ps<0.05);记忆期在靶象限游泳路程百分比和穿平台次数L-S显著少于N-S、L-E和N-C,L-C显著少于N-C。结论胚胎期暴露炎症和青春期环境应激刺激均可加速中年期小鼠脑衰老相关行为改变,两者具有协同效应,而青春期丰富环境干预可以弱化胚胎期炎症暴露导致的不良效应。
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