电针干预放射性脑损伤小鼠海马区突触可塑性相(3)

图2｜各组小鼠海马CA1区BrdU阳性细胞的表达(免疫组织化学染色，×400)Figure 2｜Results of BrdU-positive cells in hippocampal CA1 area of mice in each group(immunohistochemical staining, ×400)图注：图中阳性表达呈棕褐色。与空白组比较，aP＜ 0.01；与模型组比较，bP＜ 0.01

图3｜各组小鼠海马区Hes1和Notch1蛋白相对表达量Figure 3｜Relative expression levels of Hes1 and Notch1 in the hippocampus of mice of each group图注：图中A，B分别为Notch1、Hes1蛋白表达条带图；C，D分别为Notch1、Hes1蛋白相对表达统计图。与空白组比较，aP＜ 0.01；与模型组比较，bP＜ 0.05，cP＜ 0.01

图4｜各组小鼠海马区突触素、突触后致密蛋白95和脑源性神经营养因子蛋白相对表达量Figure 4｜Relative expression levels of synaptophysin, postsynaptic density protein-95 and brain-derived neurotrophic factor in the hippocampus of mice of each group图注：图中A-C分别为突触素、突触后致密蛋白95、脑源性神经营养因子蛋白表达条带图；D-F分别为突触素、突触后致密蛋白95、脑源性神经营养因子蛋白相对表达统计图。与空白组比较，aP＜ 0.05，bP＜ 0.01；与模型组比较，cP＜ 0.05，dP＜ 0.01

3 讨论 Discussion

中医认为督脉为“阳脉之海”，有总督全身阳气的作用，五脏六腑之经气皆输注于此。“百会”为“三阳五会”，总领一身之阳气[11]，对阳经的气血有蓄积和渗灌的调节作用；“风府”是督脉、阳维脉之交会穴，具有醒脑开窍、熄风宁神之效，《备急千金药方》记载“风府”可治脑中百病[12]；“肾俞”穴位属足太阳膀胱经穴，是肾之背俞穴，此穴具有强肾固本、滋养脑髓的作用[13]。因此，该实验选取“百会”“风府”及“肾俞”穴，此三穴相互联系，具有健脑益髓、化浊开窍之效[14-15]。

目前已有实验表明放射线可导致认知及学习记忆功能受损[16]。Morris水迷宫实验是检验空间学习记忆的经典实验[17]，水迷宫实验结果显示，在电针干预前，模型组和电针组小鼠与空白组比较均受到放射线照射影响，其学习记忆功能损伤，表明造模成功，模型组与电针组差异无显著性意义；在电针干预后，与模型组比较，电针组小鼠逃避潜伏期缩短，穿越平台次数增多以及目的象限停留时间延长，表明小鼠的空间学习记忆能力得到改善。T迷宫实验可以用来检验动物模型工作学习记忆[17]，与模型组比较，电针组小鼠错误次数显著降低，提示电针对放射线照射小鼠学习记忆的保护作用。该实验结果表明8 Gy的放射剂量可致C57BL/6J小鼠学习记忆及认知功能损伤，提示模型构建成功，而给予电针干预可显著改善放射线照射所导致的学习记忆功能损伤，与既往研究结果一致[5]。

海马是一个具有可塑性的脑区，包括结构性可塑性和功能可塑性，海马的可塑性与它的学习记忆功能有密切关系[18-19]。Notch信号通路可调节胚胎发育和成年期间的海马神经发生，在调节神经干细胞增殖和分化方面都具有重大意义[20-23]。目前发现电针可通过Notch信号通路促进神经干细胞增殖，改善脑损伤[7，22]。Notch信号通路由Notch受体、Notch配体(DSL蛋白 )、CSL(CBF-1，Suppressor of hairless，Lag)DNA 结合蛋白等组成。Notch受体与配体结合后经2次水解产生胞内片段(Notch intracellular domain，NICD)，NICD进入细胞核与CSL DNA相互作用刺激下游靶基因如Hes 1，进而维持神经干细胞的未分化状态，OHTSUKA等[24]研究发现Hes 1表达降低会促进神经干细胞向神经元和星形胶质细胞分化。课题组前期研究已证实电针干预后神经干细胞分化为神经元和星形胶质细胞的数量增多[25]。该实验电针干预后，电针组Notch蛋白表达显著上升，Hes1蛋白表达明显下降。上述结果说明电针干预“百会”“风府”及双侧“肾俞”穴后上调Notch1同时下调Hes1的表达可促进神经干细胞的增殖分化，这可能与电针组小鼠学习记忆功能改善有关。该实验通过腹腔注射BrdU标记新合成的DNA来检测海马区阳性细胞表达来发现海马区神经元再生情况[26]，结果显示电针干预后海马区阳性细胞表达显著增高，说明电针干预可促进神经干细胞的增殖，此过程可能与电针调控Notch信号通路有关。

Notch1是重要的突触可塑性调节因子，目前哺乳动物中发现4种Notch受体，其中Notch 1与学习记忆关系最为密切，Notch1是突触可塑性和记忆形成机制的重要调控者，Notch1信号失调会导致突触可塑性降低，学习记忆能力受损[27-28]。脑源性神经营养因子是一种对于神经系统生长发育十分重要的神经营养因子，对中枢神经系统突触的形成、成熟以及可塑性均有重要意义[29-30]。脑源性神经营养因子及其受体TrkB信号通路诱导的信号级联将神经元的生长和分化与突触可塑性联系起来[31]，在阿尔茨海默病动物模型中，小鼠海马中脑源性神经营养因子/TrkB/CREB信号通路上调后，突触可塑性相关蛋白突触后致密蛋白95和突触素表达增加，小鼠突触可塑性增强并且在水迷宫实验中表现为学习记忆功能提高[32]，在抑郁症模型大鼠中，脑源性神经营养因子表达降低同样影响突触后致密蛋白95和突触素等突触相关蛋白的表达，从而导致杏仁核和前额叶皮质神经突触结构可塑性的变化[33-35]。在该实验中，电针干预后学习记忆功能改善且脑源性神经营养因子表达增高，提示脑源性神经营养因子对突触可塑性具有重要意义。突触素参与神经递质的传递与释放，因此可衡量海马突触结构和功能的可塑性[36-38]。该实验电针干预后突触素表达增加，提示电针对放射性脑损伤小鼠突触可塑性的改善作用。突触后致密蛋白95常聚集于突触后膜的谷氨酸受体上，其作为信号复合体的“脚手架”在突触发生和神经发育过程中发挥重要作用。突触后致密蛋白95可以维持突触的连接、调节树突棘形态及突触功能，因此常被作为突触活性的标志性蛋白。在阿尔茨海默病中发现突触可塑性降低及学习记忆受损与突触后致密蛋白95低表达有关[39]，进一步研究发现人工转录因子突触后致密蛋白95的运用改善了阿尔茨海默病小鼠的记忆缺陷[40]；突触后致密蛋白95缺乏或异常可影响自闭症与精神分裂症患者的认知与学习记忆功能障碍[41]，提示突触后致密蛋白95可调节突触可塑性并改善学习记忆功能。该实验中，电针干预后突触后致密蛋白95表达增高，说明电针干预改善了学习及记忆功能。

文章来源：《数理化学习》 网址: http://www.slhxxzz.cn/qikandaodu/2021/0501/657.html