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客户文献 | 冷暴露对青春期小鼠海马体内稳态的影响

2019-06-18
中科新生命
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最近在《Brain, Behavior, and Immunity》杂志上新鲜出炉了一篇中科新生命客户的文章,其中中科新生命提供了神经递质检测分析服务。今天小编要为各位老师解读一下这篇文章。

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文献小笔记

BRAIN, BEHAVIOR, AND IMMUNITY  IF=6.306

研究背景

在青春期压力会引起许多性别特异性的生理和心理反应。虽然已有文献报道某些脑应激源的影响,但冷应激对海马神经递质紊乱和神经炎症的影响机制仍未被研究。因此,作者系统地研究了冷暴露对青春期小鼠海马内稳态的影响,试图解释各种现象之间的联系,并评价雄性和雌性之间的不同反应。

实验设计

作者一共设置了4组:室温雄性组(RTM), 室温雌性组(RTF),冷暴露雄性组(CEM)和冷暴露雌性组(CEF)。每组5只小鼠。冷暴露的小鼠,每天在4℃的气候室暴露3小时,连续7天。

研究结果

1. 小鼠血清CORT水平和动脉血气分析

对小鼠血清的皮质酮的分析结果表明,与室温组(RT groups)相比,冷暴露引起雌性和雄性小鼠血清皮质酮水平的显著升高,并且在冷暴露后的第3天,第5天,第7天的雄性小鼠血清皮质酮水平显著高于雌性小鼠。


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血气分析结果表明,冷暴露引起动脉pH值、K +浓度,HCO3-,PCO2和tCO2发生显著变化。动脉Na +在各组之间的浓度没有差异。动脉pH值在CEM组减少,但在CEF组增加,且两组之间显著差异。HCO3-,PCO2和tCO2值也存在类似的趋势。K+浓度在CEM组增加在,在CEF没有发现明显变化。CEM或CEF组中Na +浓度没有变化。


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2. 海马体炎症因子及相关蛋白表达水平分析

通过蛋白质印迹法(WB)对海马组织中HSP70,BDNF,促炎细胞因子IL-6,TNF-α和皮质酮还原酶(即HSD11B1)的表达水平进行分析。结果表明:与室温组相比,HSP70、IL-6和TNF-α在CEM和CEF组表达量显著增加,在CEM组表达量显著高于CEF组。BDNF在CEM和CEF组的表达量均下降,但两组间无显著差异。HSD11B1在CEM组和CEF组表达量增加,在CEF组表达量显著高于CEM组。


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3. 海马体星形胶质细胞对冷暴露的响应

通过免疫印迹,免疫组化和免疫荧光等方法对星形胶质细胞和活性小胶质细胞的数量进行测定,结果表明冷暴露引起海马体星形胶质细胞和活性小胶质细胞数量的增加,CEM组的数量显著高于CEF组。


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4. 海马组织凋亡水平分析

通过蛋白质印迹,TUNEL染色和Nissl染色测量海马体细胞凋亡水平,实验结果表明冷暴露引起海马体细胞的凋亡和功能损伤。

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5. 海马体HMGB1的表达和乙酰化修饰水平分析

作者分别采用免疫印迹法和免疫沉淀反应对HMGB1的表达和乙酰化修饰水平进行分析,结果表明冷暴露能够显著增加HMGB1的表达水平和上调HMGB1的乙酰化水平。


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6. 海马体相关信号通路对冷暴露的响应

作者对TLR4/NF-κB等信号通路中的关键蛋白的表达量进行了免疫印迹分析,结果表明TLR4和MyD88表达水平,p65 Lys310-乙酰化和Ser536-磷酸化显着增加在CEM和CEF组中上调,表明TLR4/NF-κB受到激活。


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7. 海马体神经递质水平变化

作者对海马体中的神经递质进行了LC-MS/MS靶向检测,结果表明冷暴露引起组胺、乙酰胆碱、GABA、5-HT、谷氨酸和3-甲氧酪胺等多种神经递质发生显著变化,并且在CEM组和CEF组的变化趋势有很大差异。

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结论:冷暴露影响青春期小鼠的血清皮质酮水平,多项血气分析指标,同时引起海马体促炎因子的释放,星形胶质细胞和活性小胶质细胞数量的增加,海马体神经细胞的凋亡和功能损伤以及神经递质的紊乱。作者认为这些现象是由HMGB1/TLR4/NFκB途径所介导。

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小编心得

1. 拓展研究

作者在构建好模型之后做了很多的检测,这对于我们系统的了解冷暴露对海马体组织的影响非常有意义。再往后,一方面作者可以通过动物模型进一步对潜在的作用通路HMGB1/TLR4/NFκB做进一步的确证。另一方面作者可以去做脂质组学分析。神经细胞中含有大量的脂质,脂代谢的紊乱往往是引起神经细胞炎症、神经递质异常的原因,所以作者可以尝试从脂质角度去做研究,带给我们更多关于冷暴露对海马体影响的认识,具体可以参考这篇文献:

“脂”指高峰 | 影响因子13.3分轻轻松松