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水通道4敲除对小鼠急性应激行为的影响及其机制

何恩其  
【摘要】:第一部分aquaporin 4敲除降低小鼠急性应激适应能力 目的:研究表明,应激适应能力及急性应激产生的抑郁样行为与突触传递异常有关。表达于星形胶质细胞上的水通道蛋白4(aquaporin 4,AQP4)参与突触传递的调控。本实验旨在通过多种行为学实验,观察AQP4敲除对小鼠急性应激反应的影响。 方法:采用小鼠强迫游泳和小鼠高台应激行为学实验,观察AQP4敲除对小鼠急性应激行为的影响。采用酶联免疫吸附实验试剂盒测定血浆中皮质酮含量变化。 结果:强迫游泳实验中,AQP4敲除(KO)小鼠较野生型(WT)小鼠不动时间显著延长,且不动开始时间明显提前。高台实验中,AQP4敲除小鼠的Freezing(僵木)行为较WT小鼠明显减少。 结论:AQP4敲除诱发小鼠抑郁样行为,降低小鼠急性应激适应能力。 第二部分Aquaporin 4敲除引起的突触传递改变介导急性应激障碍 目的:从突触传递的角度,探讨AQP4敲除介导小鼠急性应激行为改变的机制。 方法:采用脑片膜片钳技术对急性分离的前额皮层脑片进行电生理研究。通过电流钳记录前额皮层锥体神经元自发性动作电位;电压钳记录前额皮层锥体神经元微小型兴奋性突触后电流(miniature EPSC),微小型抑制性突触后电流(miniature IPSC),兴奋性突触后电流(EPSC),突触前可塑性以及囊泡释放池大小和恢复情况;采用侧脑室给药法,观察谷氨酸转运体1(GLT-1)抑制剂DHK(二氢卡因酸盐)对野生型小鼠急性应激行为的影响。 结果:WT小鼠急性应激后,mEPSC幅度显著增加,mIPSC频率降低;而AQP4敲除小鼠急性应激后mEPSC幅度增加,mIPSC幅度和频率皆显著降低,其mEPSC增加的程度及mIPSC幅度和频率降低的程度与WT应激后相比有显著差异。突触前给予高频刺激后,与WT组比较,AQP4敲除显著延长诱发型EPSC的τ值,损伤突触前可塑性,损伤突触囊泡释放池的恢复能力。给予DHK后,WT小鼠产生与AQP4敲除小鼠相似的行为学改变。 结论:AQP4敲除不影响中前额皮层锥体神经元自发性放电能力,但急性应激后,AQP4敲除鼠前额皮层锥体神经元兴奋性增加,而抑制性降低,使兴奋/抑制比增加,这可能是通过降低星形胶质细胞GLT-1对谷氨酸的重摄取,导致突触间隙兴奋性递质增加,进而引起兴奋性/抑制性突触传递失衡。


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