Apelin-13对创伤后应激障碍模型小鼠行为学和海马自噬通路的影响

作     者：周阳 孟子钧 韩雨清 蒯锦霞 包海军 Zhou Yang;Meng Zijun;Han Yuqing;Kuai Jinxia;Bao Haijun

作者机构：徐州医科大学基础医学院法医学教研室徐州221000 

出 版 物：《中华行为医学与脑科学杂志》 (Chinese Journal of Behavioral Medicine and Brain Science)

年 卷 期：2024年第33卷第1期

页      面：2-8页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

基　　金：江苏省重点实验室开放课题(JBSL1703) 徐州市科技计划项目(KC20120)。 

主　　题：创伤后应激障碍 Apelin-13 海马 自噬 小鼠 

摘      要：目的研究Apelin-13对创伤后应激障碍(posttraumatic stress disorder,PTSD)模型小鼠行为学的影响及其神经机制。方法32只SPF级雄性C57BL/6J小鼠,6周龄,采用随机数字表法分为4组(每组n=8):对照组、模型组、生理盐水组、Apelin-13组。采用单一连续刺激(single-prolonged stress,SPS)法制备PTSD模型,生理盐水组和Apelin-13组小鼠在PTSD造模后分别给予侧脑室微量注射0.9%氯化钠溶液(2μL)和Apelin-13(1.5μg/μL,2μL)。采用旷场实验、高架十字迷宫实验、Morris水迷宫实验评估小鼠的行为学改变,采用苏木素-伊红染色观察海马的形态结构,采用Western blot检测海马磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)、磷酸化PI3K(phosphorylated-PI3K,p-PI3K)、蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、磷酸化Akt(phosphorylated-Akt,p-Akt)、叉头框蛋白O3a(forkhead box O3a,FoxO3a)及磷酸化FoxO3a(phosphorylated-FoxO3a,p-FoxO3a)、自噬相关蛋白包括微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)和SQSTM1蛋白(sequestosome 1,p62)的表达。采用SPSS 26.0进行数据分析,水迷宫4 d重复学习训练的逃避潜伏期数据采用重复测量方差分析,其他数据多组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用LSD检验和Tamhane检验。结果(1)旷场实验结果显示,4组小鼠在中央区活动路程和停留时间均差异有统计学意义(F=15.37,9.63,均P0.05)。模型组小鼠中央区活动路程[(0.06±0.03)m]和停留时间[(2.48±1.02)s]均少于对照组[(0.19±0.05)m,(15.00±8.91)s](均P0.05)。Apelin-13组小鼠的中央区活动路程[(0.12±0.04)m]和停留时间[(13.56±7.64)s]均高于模型组[(0.06±0.03)m,(2.48±1.02)s]和生理盐水组[(0.06±0.02)m,(2.82±1.52)s](均P0.05)。高架十字迷宫结果显示,4组小鼠进入开放臂的次数和停留时间均差异有统计学意义(F=10.74,19.12,均P0.05)。模型组小鼠进入开放臂的次数[(4.50±2.51)次]和停留时间[(26.95±17.48)s]均少于对照组[(13.75±4.71)次,(103.75±42.43)s]和Apelin-13组[(10.00±5.18)次,(55.98±19.49)s](均P0.05)。Morris水迷宫结果显示,在4 d的学习训练中,4组小鼠逃避潜伏期的时间和组别交互作用不显著(F=1.15,P=0.34),但时间主效应和组别主效应显著(F=131.65,16.98,均P0.05)。第2~4天,模型组小鼠的逃避潜伏期长于对照组和Apelin-13组(均P0.05);Apelin-13组小鼠穿越原平台次数和靶象限停留时间均多于模型组和生理盐水组(均P0.05)。(2)HE染色结果显示,模型组和生理盐水组小鼠海马CA1区及CA3区神经元排列疏松紊乱,神经元肿胀呈透明空泡化;对照组和Apelin-13组小鼠神经元排列较为致密整齐。(3)Western blot结果显示,4组间的p-PI3K、p-Akt、p-FoxO3a、p62蛋白水平和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比率均差异有统计学意义(F=21.37,37.35,20.71,13.26,37.65,均P0.05)。Apelin-13组小鼠p-PI3K、p-Akt、p-FoxO3a和p62蛋白水平[(0.92±0.07),(0.90±0.09),(0.89±0.13),(1.03±0.08)]均高于模型组[(0.59±0.04),(0.50±0.07),(0.49±0.11),(0.68±0.04)]和生理盐水组[(0.61±0.06),(0.50±0.08),(0.53±0.11),(0.70±0.05)](均P0.05),Apelin-13组小鼠LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比率(0.60±0.06)低于模型组(0.92±0.10)和生理盐水组(0.99±0.05)(均P0.05)。结论Apelin-13可以改善PTSD小鼠焦虑样行为,提高空间学习记忆能力,其机制可能与上调PI3K/Akt/FoxO3a自噬通路有关。