不同干预方式对ASD大鼠认知能力的影响及机制探讨

作者：魏渼淇; 刘忠民; 冯广智^*

来源：实验动物科学, 2021, 38(03): 47-53.

DOI：10.3969/j.issn.1006-6179.2021.03.008

• ASD
• 海马
• NL3
• NRXN1
• Shank3

目的观察有氧运动、丰富环境及二者结合对孤独症谱系障碍(ASD)大鼠认知功能和海马组织中ASD易感基因NRXN1、NL3和Shank3表达的影响,探讨其纠正自闭症异常行为的效果及其可能机制。方法采用向Wistar孕鼠腹腔注射丙戊酸钠建立ASD大鼠模型,选取40只成功建模的子代大鼠随机分为有氧运动组、丰富环境组、有氧+环境组以及ASD模型组,每组10只;在常规饲养的母鼠所产子代中随机挑选10只作为空白对照组。有氧运动组大鼠接受持续8周、6次/周、每次在同一时间段、持续90 min的游泳运动干预;丰富环境组大鼠饲养于内有各种玩具、可供大鼠嬉戏玩耍的丰富环境饲养笼;运动+环境组接受运动干预,同时在丰富环境中饲养; ASD模型组和空白对照组不予干预。干预后,采用旷场实验和Morris水迷宫实验观察其行为学表现与改变;采用Western blot检测大鼠海马组织中NRXN1、NL3和Shank3蛋白表达情况;采用RT-PCR检测大鼠海马组织中NRXN1、NL3和Shank3的mRNA表达水平。结果与空白组比较,ASD模型组、有氧运动组、丰富环境组及有氧+环境组的穿格次数少(P<0.05)、逃避潜伏期长(P<0.05)、原平台象限活动时间缩短(P<0.05),NL3、NRXN1和Shank3蛋白的mRNA表达均明显降低(P<0.05);与ASD模型组比较,有氧运动组、丰富环境组及有氧+环境组的穿格次数明显增加(P<0.05)、逃避潜伏期明显缩短(P<0.05)、原平台象限活动时间延长(P<0.05),大鼠海马组织中NL3、NRXN1、Shank3蛋白的mRNA表达均明显升高(P<0.05,有氧+环境组P<0.01);有氧运动组、丰富环境组及有氧+环境组相互比较,其穿格次数、逃避潜伏期、原平台象限活动时间与NL3、NRXN1和Shank3蛋白的mRNA表达均无显著性差异(P>0.05)。结论有氧运动、丰富环境及二者结合均可提高丙戊酸钠诱导的ASD模型大鼠的认知能力,一定程度纠正其异常行为,有氧运动结合丰富环境的干预效果优于单纯的有氧运动、单纯的有氧运动优于单纯的丰富环境。其作用机制可能与NRXN-NLGN-SHANK通路有关。

• 单位
  海南科技职业大学; 广西幼儿师范高等专科学校