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脂多糖介导的宫内感染对子代大鼠下丘脑-垂体-肾上腺轴发育调节的影响

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目的：观察脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）介导的宫内感染对子代大鼠海马盐皮质激素受体（mineralocorticoid receptor，MR）、糖皮质激素受体（glucocorticoid receptor，GR）表达及下丘脑-垂体-肾上腺（hypothalamus-pituitary-adrenal，HPA）轴调节功能的影响，探究宫内感染致子代大鼠学习记忆损伤的机制，为防治宫内感染引起的以学习记忆功能障碍为基础的神经精神后遗症提供依据。
　　方法：10周龄雌性SD大鼠30只，适应性饲养1周后，按雌雄1:1配对，将孕鼠随机分为对照组（10只）和实验组（20只）。于孕第10天时，实验组孕鼠腹腔内注射LPS（66μg/kg）溶液，对照组孕鼠腹腔内注射相同体积的生理盐水。于子代大鼠出生后第48天时对其进行如下实验研究：（1）神经行为学检测：每组随机抽取20只子代大鼠，采用旷场实验检测子代大鼠对新环境的探索能力，采用Morris水迷宫实验检测子代大鼠的空间学习记忆能力；（2）每组随机抽取10只子代大鼠，经心脏灌注固定后取大脑，制作石蜡切片，采用苏木素-伊红（hematoxylin-eosin，HE）染色法观察子代大鼠海马组织的病理学改变；（3）每组随机抽取10只子代大鼠，经心脏灌注固定后取大脑，制作冰冻切片，采用间接免疫荧光双标法比较子代大鼠海马区MR和GR表达情况；（4）每组随机抽取10只子代大鼠，迅速断头后冰上取脑，剥离海马，采用蛋白质印迹实验（即western blotting）观察子代大鼠海马MR、GR表达量的变化；（5）每组随机抽取20只子代大鼠，采用地塞米松抑制实验研究宫内感染对子代大鼠HPA轴调节功能的影响。
　　结果：（1）神经行为学检测结果示：旷场实验，实验组子代大鼠的水平移动格数及后肢站立次数均较正常对照组减少，差异有统计学意义（t=2.227，2.189，P均<0.05）；Morris水迷宫实验，定位航行实验中，对照组和实验组子代大鼠的逃避潜伏期随训练天数的增加均呈逐渐缩短的趋势，两组间总体差异具有统计学意义（F=15.487，P<0.01），且于第3天开始，实验组的逃避潜伏期长于正常对照组，差异具有统计学意义（d1：F=13.995，P<0.01；d2：F=4.911，P<0.05；d3：F=13.232， P<0.01），空间探索实验中，实验组子代大鼠在目标象限停留的时间及穿越原平台所在位置的次数均少于正常对照组，差异具有统计学意义（时间：t=4.575，P<0.01；次数：t=2.230，P<0.05）。（2）HE染色结果示：正常对照组子代大鼠海马各区神经元排列均匀整齐，细胞核呈圆形或椭圆形，核仁明显，染色质均匀；实验组子代大鼠海马CA1区神经元排列杂乱，多处可见细胞核固缩、碎裂、溶解现象，CA3区神经元排列均匀整齐，细胞核呈圆形或椭圆形，核仁明显，染色质均匀，DG区细胞排列稀疏、杂乱，部分细胞核固缩、溶解。（3）免疫荧光双标结果示：实验组和对照组子代大鼠海马以上各区均有MR、GR表达，且均在CA1区表达较多；MR、GR在细胞核和细胞质中均有表达，其中MR以细胞质为主，GR以细胞核为主；海马CA1区，实验组子代大鼠MR和GR的平均光密度值均较正常对照组减低，差异具有统计学意义（t=2.470，2.398，P均<0.05），而两组间MR/GR比值无统计学差异；海马CA3区，实验组子代大鼠MR、GR平均光密度值及MR/GR比值与正常对照组均无统计学差异；海马DG区，实验组子代大鼠MR平均光密度值与正常对照组比较无统计学差异，实验组GR平均光密度值较正常对照组增加，差异有统计学意义（t=-3.720，P<0.01），实验组MR/GR比值较正常对照组减低，差异有统计学意义（t=2.151，P<0.05）。（4）蛋白质印迹实验结果示：实验组MR相对表达量于海马CA1区和CA3区均较正常对照组减低，差异有统计学意义（ CA1：t=7.561, P<0.01；CA3：t=3.092，P<0.05），于海马DG区与对照组比较差异无统计学意义；实验组GR相对表达量于CA1区较正常对照组减低，差异有统计学意义（t=7.238， P<0.01），于海马CA3区与对照组比较差异无统计学意义，于海马DG区较对照组增加，差异有统计学意义（t=-6.470，P<0.01）。（5）地塞米松抑制实验结果示：子代大鼠腹腔内注射生理盐水后的血清皮质酮水平（视为基础血清皮质酮水平）及注射地塞米松后的血清皮质酮水平，实验组与对照组均无统计学差异；实验组子代大鼠腹腔内注射地塞米松后的血清皮质酮水平较应用生理盐水的血清皮质酮水平减低，差异有统计学意义（t=8.092，P<0.01），对照组的亦减低，差异有统计学意义（t=13.343，P<0.01），说明地塞米松对实验组和对照组子代大鼠的HPA轴均产生抑制作用，两组子代大鼠的HPA轴功能正常。
　　结论：LPS介导的宫内感染可引起子代对新环境的探索能力减退、空间学习记忆能力受损；其海马各区病理学改变程度不一，于CA1区最为严重，其次为DG区，CA3区未见明显异常；MR于海马CA1、CA3区较正常对照组表达减少，GR于CA1区表达量较正常对照组减少，而于DG区表达量较正常对照组增加，并伴有MR/GR比值的改变；HPA轴调节功能未见异常。子代海马MR、GR表达量及伴随的MR/GR比率的变化可能与宫内感染引起的子代空间学习记忆障碍有关。

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