BDNF/TrKB介导的突触丢失对创伤性脑损伤小鼠远期认知障碍的影响及机制

目的探究脑源性神经营养因子(BDNF)/酪氨酸激酶受体(TrK)B介导的突触丢失对创伤性脑损伤(TBI)小鼠远期认知障碍的影响及机制。方法采用改良的Allen重锤打击法制作TBI模型,将小鼠分为Sham组、TBI组、TBI_OE_NC组、TBI_OE_BDNF组、TBI_Sh_NC组、TBI_Sh_BDNF组,每组40只。Sham组、TBI组分别在造模后1、3、5、7 d检测神经元突触后致密物厚度和突触体密度、BDNF、TrkB mRNA及蛋白表达。将OE_NC和OE_BDNF组腺病毒载体3μl注入承受单侧大脑皮质重锤打击的小鼠海马体,免疫荧光法检测BDNF、突触素(Synaptophysin)在小鼠海马体中的表达,Western印迹检测TrkB、p-TrkB、突触蛋白(SYN)1、SYNA、突触后致密蛋白(PSD)95等蛋白表达水平,Morris水迷宫实验检测小鼠定位航行和空间探索能力。将TBI_Sh_NC和TBI_Sh_BDNF组腺病毒载体3μl注入正常小鼠海马体,免疫荧光法检测Synaptophysin在海马体中的表达,Morris水迷宫实验检测定位航行和空间探索能力。TUNEL法检测Sham、OE_NC和OE_BDNF组脑组织细胞凋亡水平,Western印迹检测磷脂酰激酶-3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)、p-PI3K、p-AKT、B细胞淋巴瘤(Bcl)-2、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、cleaved-半胱天冬蛋白酶(caspased)3等蛋白水平。结果与Sham组比较,TBI组脑海马体神经元突触后致密物厚度(5、7 d)和突触体密度(3、5、7 d)显著降低(P<0.05)。TBI组BDNF、TrkB mRNA和蛋白水平随时间逐渐降低(P<0.05)。相较于TBI_OE_NC组,TBI_OE_BDNF组脑海马体中BDNF、TrkB、p-TrkB、SYN1、SYNA、PSD95表达提高,细胞凋亡水平降低,p-PI3K、p-AKT、Bcl-2蛋白表达增加,Bax、cleaved-caspased3蛋白表达减少,差异有统计学意义(P<0.05)。结论TBI诱导BDNF-TrkB表达减少,进而抑制PI3K/Akt通路开启细胞凋亡途径,导致突触数量减少,损伤小鼠的远期认知能力。

APPswe/PS1dE9转基因小鼠小脑内突触素及BDNF/Trk-B蛋白表达的变化

目的:观察APP/PS1转基因小鼠小脑突触素及BDNF/Trk-B蛋白表达变化。方法:选用9月龄APP/PS1雄鼠(n1)和同窝对照野生型WT雄鼠(n2)。采用Western blot(n1=6;n2=6)、免疫组化(n1=4;n2=4)两种方式定量、定位测定小脑组织功能活性依赖蛋白突触素、脑源性神经营养因子(BDNF)和其高亲和力受体(Trk-B)的蛋白表达。用透射电镜观察小脑皮质突触超微结构变化(n1=2;n2=2)。结果:与WT组相比,APP/PS1组小脑皮质内突触素、BDNF/Trk-B表达明显减少;突触间隙增宽,突触后致密区变薄,密度降低。结论:APP/PS1小鼠小脑皮质中突触素、BDNF/Trk-B蛋白含量均明显降低,突触超微结构也发生明显改变,提示AD小脑突触数量及形态变化可能与BDNF合成及释放减少有关。

基于BDNF/Trk B/CREB通路探讨柴胡加龙骨牡蛎汤对2型糖尿病合并抑郁大鼠海马的影响及其机制研究

目的:基于BDNF/Trk B/CREB途径探讨柴胡加龙骨牡蛎汤对2型糖尿病合并抑郁(T2D&D)大鼠海马的影响及抗抑郁机制。方法:40只SD大鼠建立T2D&D模型后,随机分为正常对照组、模型组、柴胡加龙骨牡蛎汤(1.638 g/kg)组、盐酸氟西汀(3.17 mg/kg)组,给药4 w后,行为学实验(旷场实验、悬尾实验、强迫游泳实验)评估大鼠抑郁状态;HE染色法观察大鼠海马组织形态,免疫组织化学染色法检测大鼠海马组织中BDNF、Trk B、CREB蛋白表达;RT-PCR法检测大鼠海马组织中BDNF、Trk B、CREB mRNA表达。结果:与正常对照组比较,模型组大鼠旷场实验中水平得分和垂直得分显著降低,悬尾实验和强迫游泳实验中不动时间显著增加,悬尾实验中挣扎时间及晃动时间显著减少(P<0.01);HE染色结果显示海马神经元结构损伤;RT-PCR及免疫组化结果显示海马组织BDNF、Trk B、CREB mRNA及蛋白表达显著降低(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较,柴胡加龙骨牡蛎汤组大鼠旷场实验中水平得分和垂直得分显著升高,悬尾实验和强迫游泳实验中不动时间显著减少,悬尾实验中挣扎时间及晃动时间显著增加(P<0.01);HE染色结果显示海马神经元结构明显复原;RT-PCR及免疫组化结果显示海马组织BDNF、Trk B、CREB mRNA及蛋白表达显著升高(P<0.05或P<0.01)。结论:柴胡加龙骨牡蛎汤对T2D&D大鼠具有显著的抗抑郁作用,其机制可能与升高大鼠海马BDNF、Trk B、CREB mRNA及蛋白表达,增强海马组织神经元的再生与修复有关。

越鞠丸石油醚部位潜在的快速抗抑郁作用与BDNF、TrkB蛋白表达的上调相关

目的研究越鞠丸石油醚部位是否具有快速抗抑郁潜力,并对其有效剂量及潜在的生物学机制进行了探讨。方法将44只昆明种♂小鼠随机分成空白组(生理盐水组)、越鞠丸石油醚部位(YJ-PE)高、中、低剂量组及氯胺酮组。单次给药后30 min对昆明小鼠进行小鼠悬尾行为绝望测试。再将24只昆明种♂小鼠分成空白组、筛选出有效的越鞠丸石油醚部位低剂量组和氯胺酮组,单次给药24 h后进行小鼠悬尾行为绝望测试。利用Western blot实验分别检测给药后30 min及24 h小鼠海马区BDNF和TrkB蛋白的表达变化。结果单次给药越鞠丸石油醚部位从30 min到24 h均能对其小鼠悬尾的行为绝望行为产生抗抑郁作用。给予越鞠丸石油醚部位30 min后小鼠海马中的BDNF及其受体TrkB的表达明显上调,且这种抗抑郁的作用机制可持续到24 h。结论越鞠丸石油醚部位(低剂量)具有快速抗抑郁的药物潜力,且这种潜在的快速抗抑郁作用与BDNF及其受体TrkB的激活相关。

丙泊酚麻醉对新生期大鼠海马BDNF及Trk-B的影响

目的观察新生期大鼠丙泊酚麻醉对空间学习记忆能力发育的影响。方法 7日龄SD大鼠45只,随机平均分为3组:空白对照组,不做任何处理;丙泊酚麻醉组,腹腔注射丙泊酚25 mg.kg-1,每20 min给予首次剂量的1/2,麻醉维持2 h;中长链脂肪乳注射组,腹腔注射脂肪乳25 mg.kg-1,每隔20 min给予首次剂量的1/2。待麻醉后4 h,每组随机处死6只,免疫组化法分析海马的caspase-3表达,蛋白免疫印迹法测定BDNF和Trk-B的水平。其余同窝饲养至40 d时行Morris水迷宫测定。结果与对照组比较,丙泊酚麻醉组海马BDNF及Trk-B表达明显减少、caspase-3表达明显增加(P<0.05),脂肪乳组与对照组差异无显著性。Morris水迷宫实验中,丙泊酚组大鼠寻找隐藏平台潜伏期较对照组明显延长(P<0.05),在记忆保留实验中丙泊酚组大鼠穿越平台次数明显少于对照组(P<0.05),脂肪乳组与对照组均无明显差异。结论新生期大鼠丙泊酚麻醉可影响空间认知功能发育,该效应可能与新生期海马内神经元凋亡增加,BDNF途径抑制有关。

人参皂甙对老龄大鼠海马结构BDNF及Trk B蛋白表达的影响

目的探讨老龄大鼠海马结构BDNF及Trk B蛋白表达的老龄性变化,同时对比观察人参皂甙对其改变的影响。方法雌性Wistar大鼠39只,分为青年组、老龄组、给药组(第17个月始饲以人参皂甙至27月龄)。采用免疫组化及Western blot方法对海马结构BDNF反应产物及Trk B蛋白进行定性、定量分析。结果老龄组CA3、CA1区BDNF含量分别较青年组下降13.3%、10.4%(P<0.05);其给药组和老龄组相比变化不大(P>0.05)。齿状回从青年到老年变化不明显(P>0.05),但给药组比老龄组增加16.7%(P<0.01)。老龄组海马结构Trk B蛋白表达较青年组下调了99.7%;给药组较老龄组上调了78.5%(P<0.01)。结论老龄组海马结构BDNF及Trk B蛋白表达较青年组明显降低,而人参皂甙可明显上调齿状回BDNF含量和海马结构Trk B蛋白的表达。

BDNF对新生鼠缺血缺氧性脑损伤的保护作用的研究

目的:研究提前给予脑源性神经生长因子(Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)对新生鼠的缺血缺氧性脑损伤(Hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)的保护作用。方法:选取7 d龄Wistar大鼠256只,随机分成4组,①假手术组(n=64,A),②模型组(n=64,B),③模型前给药组(n=64,C),④模型后给药组(n=64,D),每组又分为1、3、5、7 d 4个时间点,每个时间点8只,用免疫组织化学和实时荧光定量PCR方法检测脑组织中海马区域的Trk-B和p75的表达水平。结果:模型前注射组和模型后注射组的Trk-B和p75水平分别与对照组和假手术组比较均有显著性差异(P<0.05)。结论:缺血缺氧模型前给予BDNF可保护HIBD引起的脑损伤,其可能机制是通过提高Trk-B的表达水平和降低p75的表达水平来发挥作用的。

NTs家族成员及其受体Trk在卵巢癌中的表达及其与生存期的相关性

目的:分析神经营养素(NTs)家族成员及其酪氨酸激酶受体(Trk)在卵巢癌中的表达情况及其与患者总生存期(OS)的关系,评价其预后价值。方法:利用KaplanMeier plotter(KM plotter)在线数据库收集卵巢癌患者病理信息,分析NTs家族成员(NGF、BDNF、NT-3、NT-5)及其受体Trk(TrkA、TrkB、TrkC)表达与卵巢癌患者预后及临床病理参数的相关性。收集新鲜卵巢癌组织和癌旁组织各6例,Western blot法检测NTs及Trk蛋白表达。结果:BDNF mRNA高表达与卵巢癌患者较好的总生存期(OS)相关(危险比HR=0.78,95%CI为0.68~0.89,P<0.001);NGF、NT-3、NT-5及受体TrkA、TrkB、TrkC表达与卵巢癌患者的总生存期(OS)无关(P>0.05)。BDNF mRNA表达与临床分期Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ期、病理分级Ⅱ级、组织学分型浆液性癌及TP53野生型的卵巢癌患者的OS密切相关(P<0.05)。NGF、NT-3及TrkA表达均与卵巢癌患者的临床病理参数不相关(P>0.05)。NT-5表达与病理分级Ⅱ级的卵巢癌患者的OS相关(P<0.05)。TrkB及TrkC表达与临床分期Ⅲ期的卵巢癌患者的OS密切相关(P<0.05)。Western blot法检测显示,NTs家族中NGF、BDNF、NT-5蛋白在卵巢癌组织中过表达,NT-3蛋白则为低表达;Trk家族中TrkA、TrkB及TrkC在卵巢癌组织中高表达。结论:BDNF表达与卵巢癌患者的预后密切相关,高表达患者的预后更好,可作为潜在的预后指标进行研究;NTs家族其他成员及受体Trk家族均无此预测作用。

螺旋藻对运动疲劳大鼠海马损伤的保护作用及机制研究

目的:研究BDNF/Trk B神经营养信号在运动疲劳大鼠海马神经元损伤中的作用与螺旋藻改善运动致脑海马损伤的作用及其可能的机制。方法:60只雄性SD大鼠随机分为:正常对照组(NC组)、正常+螺旋藻灌胃组(NS组)、运动模型组(EM组)、运动+螺旋藻灌胃组(ES组)、阳性对照组(PC组),每组12只。EM组、ES组和PC组采用3周的递增式跑台训练建立运动疲劳模型。NC组不施加任何干预,用作对照。NS组和ES组按每天300mg/kg体重灌胃螺旋藻,PC组以同等体积的人参提取物(1.92 g/kg)灌胃,连续灌胃3周。实验末,用免疫组化和免疫印迹法检测各组大鼠海马BDNF、Trk B、p-TrkB蛋白表达水平,并用尼氏染色法观察海马CA1区形态结构的变化,同时观察大鼠体重等一般情况。结果:与NC组比较,EM组大鼠的体重降低,海马CA1区神经元细胞形态异常且排列紊乱,部分细胞固缩呈不规则变化,部分神经元消失不见,海马BDNF、Trk B和p-TrkB蛋白表达均明显升高(P<0.01);与EM组比较,ES组大鼠的体重增加,海马神经元损伤得到明显改善,神经元数目和尼氏小体数量增加,神经元排列渐趋规则,形态较完整,ES组海马BDNF、Trk B和p-TrkB蛋白表达均明显升高(P<0.05或P<0.01),且与PC组相比,已无明显差别(P>0.05)。结论:BDNF/Trk B神经营养信号可能参与运动致疲劳大鼠海马神经元损伤的修复过程;螺旋藻补充能改善运动疲劳大鼠海马神经元损伤,其原因可能与其上调BDNF和其受体(Trk B)及其受体磷酸化(p-TrkB)蛋白表达而发挥神经保护作用有关。

艾灸对快速老化小鼠海马区突触可塑性相关蛋白表达的影响

目的:探究艾灸对快速老化小鼠(SAMP8)海马区突触可塑性相关蛋白表达的影响。方法:将12只6个月龄雄性SAMP8小鼠随机分为模型组和艾灸组。另以6只同月龄雄性正常老化小鼠(SAMR1)作为空白组。空白组、模型组小鼠每天常规抓取并用固定器固定,不予其他处理;艾灸组小鼠釆用相同抓取并固定后,用艾条灸其关元穴。各组小鼠干预时间为20 min/d,6 d/周,共干预6周。6周后取材,用Western-blot法检测各组小鼠海马突触素(SYN)、脑源性神经营养因子(BDNF)、酪氨酸激酶受体B(Trk B)及磷酸化Trk B(p-Trk B)的表达。结果:与空白组比较,模型组小鼠海马内SYN、BDNF、p-Trk B表达显著下降( P <0.05)。与模型组比较,艾灸组小鼠海马内SYN、BDNF、p-Trk B表达显著上升( P <0.05)。3组小鼠海马Trk B表达水平差异无统计学意义( P >0.05)。结论:艾灸干预能够通过影响SAMP8小鼠海马区突触可塑性相关蛋白的表达起到抗衰老的作用,且该作用可能经由BDNF/Trk B通路实现。

计算机化认知矫正治疗对精神分裂症患者认知功能的影响

目的·探讨计算机化认知矫正治疗(computerized cognitive correction therapy,CCRT)辅助疗法对慢性精神分裂症患者认知功能的疗效及对血浆脑源性神经生长因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)和酪氨酸激酶受体B(tyrosine kinase receptors B,TrK-B)表达水平的影响。方法·纳入上海市黄浦区精神卫生中心慢性精神分裂症患者162例,按随机数字表随机分为CCRT组和对照组,每组各81例。对照组以常规抗精神病药物治疗,CCRT组以CCRT联合常规抗精神病药物治疗,治疗时间持续12周。2组在入组时及治疗12周后予神经心理状态评定量表评估认知功能,亲和素-生物素复合酶联免疫吸附试验检测血浆BDNF和TrK-B表达水平。基线期认知功能和血浆BDNF及TrK-B蛋白表达水平2组间比较采用配对样本t检验,2组治疗后与基线期、治疗后2组间认知功能和血浆BDNF及TrK-B蛋白表达水平数据比较使用重复测量方差分析。治疗前后认知功能的改善与蛋白表达改变的相关性用一般线性模型。结果·CCRT组和对照组实际各完成77例。基线期,2组认知功能各维度,BDNF和TrK-B表达水平差异比较无统计学意义;治疗12周后,2组认知功能各维度(P=0.000),BDNF(P=0.007)和TrK-B(P=0.015)表达水平差异有统计学意义;组内比较发现:CCRT组治疗12周与基线期认知功能各维度(P=0.000),BDNF(P=0.002)和TrK-B(P=0.000)表达水平比较差异有统计学意义,对照组治疗12周后认知功能各维度,BDNF和其TrK-B表达水平较基线期比较差异无统计学意义。BDNF蛋白表达水平的改变与词汇学习(r^(2)=1.598,P=0.019)、故事复述(r^(2)=1.495,P=0.038)、数字广度(r^(2)=1.855,P=0.004)、故事回忆(r^(2)=1.459,P=0.047)和注意功能(r^(2)=1.673,P=0.012)改善有显著相关性,TrK-B蛋白表达水平的改变与图画命名的改善有显著相关性(r^(2)=1.582,P=0.034)。结论·CCRT辅助治疗对慢性精神分裂症患者认知功能各维度有显著疗效,且部分认知功能的改善与血浆BDNF和TrK-B表达水平的改变显著相关。

逍遥散对妊娠期抑郁小鼠子代抑郁的效应及其作用机制研究

目的研究逍遥散对妊娠期抑郁小鼠子代抑郁的效应及作用机制。方法采用慢性应激方法刺激妊娠期孕鼠,建立妊娠期抑郁小鼠子代抑郁模型。实验设空白对照组、应激模型组、氟西汀阳性药组、逍遥散低剂量组和逍遥散高剂量组,采用糖水偏好实验、悬尾实验、强迫游泳实验和旷场实验检测妊娠期抑郁小鼠子代抑郁模型,ELISA试剂盒检测子代小鼠血清和海马组织中5-羟色胺水平,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测子代小鼠海马组织中脑源性神经营养因子(BDNF)、酪氨酸激酶受体B(Trk B)蛋白表达水平及cAMP反应元件结合蛋白(CREB)的磷酸化水平。结果与空白对照组比较,应激模型组子代小鼠糖水偏好度显著降低(P<0.01),悬尾不动时间和强迫游泳不动时间显著增加(P<0.01),旷场试验小鼠探索能力显著降低显著降低(P<0.01),血清和海马组织中5-羟色胺的水平显著降低(P<0.05),BDNF、Trk B蛋白表达和CREB磷酸化水平显著降低(P<0.05);与应激模型组比较,氟西汀和逍遥散高剂量组可明显增加子代小鼠糖水偏好度(P<0.05),减少悬尾不动时间和强迫游泳不动时间(P<0.05),改善旷场试验小鼠探索能力(P<0.05),增加子代小鼠血清和海马组织中5-羟色胺水平(P<0.05),上调BDNF、Trk B蛋白表达和CREB磷酸化水平(P<0.05)。结论逍遥散可改善妊娠期抑郁小鼠子代抑郁模型,其机制可能是通过BDNF/Trk B/CREB信号通路实现的。

基于慢性缺血应激建立血管性抑郁症动物模型

目的旨在建立血管性抑郁症(vascular depression,VD)的理想动物模型。方法选用SD大鼠40只,采用数字表法随机分为4组:1手术组:双侧颈总动脉结扎(ligation of bilateral common carotid arteries,LBCCA);2假手术组:同手术组处理,但不结扎;3抑郁组:慢性不可预见性温和应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)结合孤养,不进行手术;4模型组:LBCCA叠加CUMS,结合孤养。连续观察21 d,观测大鼠体质量变化、行为学改变、脑血流量变化以及大鼠大脑基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、酪氨酸激酶受体B(tropomyosin related kinase B,Trk B)蛋白及其mRNA表达水平的变化。结果与假手术组比较,模型组和抑郁组大鼠体质量、糖水消耗百分率、旷场试验运动距离及站立次数均明显降低(P<0.05或P<0.01),手术组及模型组大鼠脑血流量明显降低(P<0.01),手术组及模型组MMP-2及MMP-2 mRNA表达水平显著增高(P<0.01),抑郁组及模型组海马内BDNF/Trk B及BDNF/Trk B mRNA表达均明显降低(P<0.01或P<0.05)。结论 LBCCA叠加CUMS结合孤养方法较好地模拟了抑郁核心症状快感缺乏、运动和探索能下降的行为特征和神经血管单元(neurovascular unit,NVU)稳态失衡的病理机制,是较为理想的血管性抑郁模型,可用于药理实验及治疗效果机制研究。

Porcine placental peptides improve neuroblast proliferation and differentiation via enhancement of TrkB and BDNF levels in D-glatacose-induced mouse aging model

Aging affects the nervous system as well as other organs.In our study,we aimed to study the pharmacological effects and mechanism of porcine placental peptides(PPP)in aging process,and to observe the changes of neuroblast proliferation and differentiation as well as partial gene expression in hippocampus of D-galactose-induced aged mouse.Based on the analysis of experimental results,it was confirmed that PPP significantly improved neurobalst proliferation and differentiation in the mouse hippocampal DG by ki-67 and DCX immunohistochemistry.This result showed that PPP had anti-aging effects on D-galactoseinduced aging mouse model.Moreover,we observed up-regulated expressions of BDNF and TrkB proteins and down-regulated expressions of Caspase 3,8,and 9 proteins in the PPP-treated mouse hippocampus.Therefore,our results showed that PPP obviously improved neuroblast proliferation and differentiation,and its anti-aging effect might berelated to down-regulation of apoptosis-related proteins,including Caspase 3,8,and 9,via BDNF/TrkB pathway.Our findings provided valuable evidence for its applications in the health and medicine sectors.