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摘要
目的探讨褪黑素联合丰富环境对快速老化小鼠(senescence-accelerated mouse prone 8, SAMP8)学习记忆能力的影响及可能机制。方法 48只4月龄雄性SAMP8小鼠按照随机数字表法分为模型组、丰富环境组、褪黑素组和褪黑素联合丰富环境组(联合干预组), 每组12只。褪黑素组和联合干预组小鼠按8 mg·kg-1·d-1剂量皮下注射褪黑素, 模型组和丰富环境组小鼠给予等量生理盐水;模型组和褪黑素组小鼠饲养于标准环境, 丰富环境组和联合干预组饲养于丰富环境;共干预28 d。小鼠在干预前、干预28 d后进行老化度评分, Morris水迷宫实验检测小鼠学习记忆能力, 尼氏染色、TUNEL染色分别观察小鼠海马CA1区尼氏染色阳性细胞、凋亡细胞情况, ELISA检测小鼠海马组织白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量, Western blot检测小鼠海马组织β-淀粉样蛋白(amyloid β-protein, Aβ)1～42、在苏氨酸(Thr)205位点磷酸化的微管相关蛋白tau(tau pT205)、Toll样受体4(toll-like receptor 4, TLR4)、核转录因子κB(nuclear factor-κB, NF-κB) p65蛋白表达水平, qRT-PCR检测小鼠海马组织TLR4、NF-κB p65 mRNA表达水平。采用SPSS 22. 0进行统计分析, 分别用单因素方差分析、LSD检验和重复测量方差分析进行数据处理。结果 (1)老化度评分:干预后, 各组小鼠老化度评分差异有统计学意义(F=120.601, P<0.01), 丰富环境组、褪黑素组和联合干预组小鼠老化度评分均低于模型组(均P<0.05), 其中联合干预组小鼠老化度评分显著低于丰富环境组和褪黑素组(均P<0.05)。(2)定位航行实验结果显示:四组小鼠逃避潜伏期的时间-组别交互作用显著(F=30.524, P<0.001);第2～4天, 丰富环境组、褪黑素组和联合干预组小鼠的逃避潜伏期均低于模型组(均P<0.05)。空间探索实验结果显示:四组小鼠目标象限停留时间和穿越平台次数均差异有统计学意义(F=291.328, 113.482, 均P<0.01), 丰富环境组、褪黑素组和联合干预组小鼠在目标象限停留时间[(29.45±1.70)s, (32.44±1.55)s, (37.48±0.84)s]和穿越平台次数[(6.44±0.61)次, (7.16±0.70)次, (12.60±1.23)次]均高于模型组[(15.07±1.28)s, (4.10±0.61)次], 其中丰富环境组和褪黑素组小鼠在目标靶象限停留时间、穿越原平台所在位置次数均显著减少于联合干预组(均P<0.05)。(3)尼氏染色和TUNEL染色结果显示:各组小鼠海马CA1区尼氏染色阳性神经元数量差异有统计学意义(F=809.264, P<0.01), 海马CA1区凋亡细胞数量差异有统计学意义(F=1 060.583, P<0.01)。联合干预组小鼠海马CA1区尼氏染色阳性神经元数量多于模型组、丰富环境组和褪黑素组(均P<0.05), 凋亡细胞数量少于模型组、丰富环境组和褪黑素组(均P<0.05)。(4)ELISA检测结果显示:各组小鼠海马组织IL-1β、IL-6和TNF-α含量差异有统计学意义(F=152.887, 63.506, 432.026, 均P<0.01)。丰富环境组、褪黑素组和联合干预组小鼠海马组织IL-1β、IL-6、TNF-α含量均低于模型组(均P<0.05), 其中丰富环境组和褪黑素组小鼠海马组织IL-1β、IL-6和TNF-α含量均显著高于联合干预组(均P<0.05)。(5)Western blot检测结果显示:各组小鼠海马组织Aβ1～42、tau pT205、TLR4、NF-κB p65蛋白表达水平差异有统计学意义(F=122.349, 98.934, 201.635, 116.553, 均P<0.01), 丰富环境组、褪黑素组和联合干预组小鼠海马组织Aβ1～42、tau pT205、TLR4、NF-κB p65蛋白表达水平均低于模型组, 其中丰富环境组和褪黑素组小鼠海马组织Aβ1～42、tau pT205、TLR4、NF-κB p65蛋白表达水平均显著高于联合干预组(均P<0.05)。(6)qRT-PCR检测结果显示:各组小鼠海马组织TLR4、NF-κB p65 mRNA表达水平差异有统计学意义(F=42.913, 102.446, 均P<0.01), 丰富环境组、褪黑素组和联合干预组小鼠海马组织TLR4[(0.63±0.05), (0.55±0.04), (0.42±0.03)]、NF-κB p65[(0.98±0.06), (0.82±0.04), (0.72±0.04)] mRNA表达水平均低于模型组[(0.74±0.07), (1.20±0.05), 均P<0.05], 其中丰富环境组和褪黑素组小鼠海马组织TLR4、NF-κB p65 mRNA表达水平均显著高于联合干预组(均P<0.05)。结论褪黑素联合丰富环境可改善SAMP8小鼠学习记忆能力及神经炎性反应, 其机制可能与下调TLR4/NF-κB p65信号通路有关。
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单位华北理工大学; 基础医学院
