D-环丝氨酸对条件性恐惧消退训练大鼠行为及海马BDNF及其受体TrkB的影响研究*

摘要

创伤后应激障碍(posttraumatic stress disorder， PTSD)是个体经历威胁性事件或严重创伤时，延迟出现并长期持续的一种精神障碍。近年来，随着各种灾难性事件的频繁发生，PTSD 发病率呈上升趋势，然而PTSD的发病机制并不是很清楚，导致其治疗存在很多难点。临床常采用暴露疗法治疗PTSD，然而约40％患者已消退的恐惧记忆容易再现，暴露疗法的原理为条件性恐惧记忆的消退，因此研究消退记忆长期保持的机制对促进PTSD的临床治疗效果具有十分重要的意义。
　　 海马是学习记忆的重要脑区，海马内神经元的长时程增强效应(LTP)是长时记忆的神经基础。PTSD与海马结构与功能的异常存在密切联系。BDNF能够促进神经元的分化生长，增强突触可塑性，促进长时记忆的保持，在条件性恐惧消退记忆的保持中具有重要作用。海马BDNF 可能对条件性恐惧消退的长期保持具有重要的作用。本研究通过D-环丝氨酸(DCS)系统给药，观察恐惧消退训练后不同时间点的消退保持成绩与海马内BDNF及其受体TrkB的关系，为进一步认识消退的机制、寻找治疗PTSD的新靶点、提高PTSD 临床治疗的效果提供实验依据。
　　 方法：将大鼠随机分为正常组、消退对照组(不进行消退训练)、消退组、DCS+消退组(消退训练前腹腔注射DCS)与消退+DCS组(消退训练后腹腔注射DCS)。利用声音-电击配对建立条件性恐惧动物模型，24h后利用相同的声音刺激进行消退训练，在消退训练后1d、3d、7d时测量僵立行为和旷场行为。利用western blot技术检测正常对照组、消退组与消退+DCS组的海马内BDNF与TrkB 受体的水平。
　　 结果：
　　 实验一结果：
　　 1.僵立行为测试：消退对照组与消退组的僵立时间百分比随时间进展整体呈下降趋势。与正常对照组相比，消退对照组与消退组大鼠的僵立时间百分比均显著升高(p＜0.01)，且消退对照组显著高于消退组(p＜0.05)。消退+DCS组的僵立时间百分比显著低于消退组及DCS+消退组 (p＜0.01)。消退训练后DCS 干预大鼠3天组与7天组的僵立时间百分比与1天组相比均具有显著的差异(p＜0.01)。
　　 2.旷场行为测试：
　　 总路程在各组间均无显著差异。消退对照组与消退组的中央路程百分比(％)与正常对照组相比均显著降低(p＜0.01)。消退对照各时间组及消退1天组的站立次数均显著低于正常对照组(p＜0.01)，消退3、7天组的站立次数与正常对照组比较则无显著差异，且消退对照组与消退组各对应的时间点上的站立次数比较均无统计学差异。
　　 消退对照组内，中央路程百分比(％)在3天组与7天组之间存在显著差异(p＜0.01)，其余差异均不显著。消退组内，中央路程百分比(％)的3天组和7天组均与1天组存在显著差异(p＜0.05)。与正常对照组相比，DCS+消退组的中央路程百分比在各时间点均显著降低(p＜0.05)。消退+DCS组在1天和3天时的中央路程百分比显著低于正常对照组(p＜0.05)，7天时的中央路程百分比则与正常对照组无显著差异。DCS+消退组7天时的中央路程百分比显著高于1天和3天(p＜0.05)。消退+DCS组7天时的中央路程百分比显著高于1天和3天(p＜0.05)。
　　 与正常对照组相比，DCS+消退组与消退+DCS组在各时间点的站立次数均显著降低(p＜0.05)。DCS+消退组与消退+DCS组在各时间点的站立次数与消退组相比均无显著差异。DCS+消退组与消退+DCS组组内三个时间点之间站立次数比较均无显著差异。
　　 实验二结果：
　　 1.海马BDNF水平：消退组与消退+DCS组在消退训练后1d、3d时的BDNF表达水平均明显下降(p＜0.05)，7d时的BDNF表达水平与正常对照组比较则无显著的差异。消退组与消退+DCS组7d时的BDNF水平较各同组内1d、3d时均显著升高(p＜
　　 0.05)，而1d与3d的BDNF蛋白水平两组均无显著差异。消退组与消退+DCS组在1d与7d时两组间BDNF水平无显著差异，而3天时消退+DCS组的BDNF水平则显著高于消退组(p＜0.05)。
　　 2.海马TrkB水平：与正常对照组相比，消退组大鼠的TrkB表达水平显著下降(p＜0.05)。消退组7d时的TrkB表达水平显著高于1d及3d时(p＜0.05)。消退+DCS组消退训练后1d与3d时的TrkB表达水平显著低于正常对照组(p＜0.05)，7d时的表达水平与正常对照组相比则无显著差异。消退+DCS组7d时的TrkB表达水平显著高于1d及3d时(p＜0.05)。消退组与消退+DCS组在1d与3d时两组间BDNF水平无显著差异，而7天时消退+DCS组的BDNF水平则显著高于消退组(p＜0.05)3. 消退组与消退+DCS组第1、3、7天CA1区BDNF与CA3 区TrkB 阳性细胞数呈逐渐增加趋势，消退+DCS组第7天基本恢复正常。
　　 结论:
　　 1.DCS 系统给药，促进了条件恐惧消退记忆的长期保持的同时，亦促进了大鼠海马BDNF及其高亲和力受体TrkB的表达。BDNF通过与其高亲和力受体TrkB 结合来发挥其对学习与记忆的作用。由此可以推测，NMDA 受体介导的分子信号通路在条件恐惧消退记忆的长期保持过程中发挥着重要的作用。作为NMDA 受体信号通路的下游物质，BDNF与其受体TrkB在消退长时记忆的巩固及保持起着关键的作用。
　　 2.DCS的给药时机，对条件性恐惧消退记忆的影响表明消退训练前给药不能促进消退记忆的保持，而消退训练后给药则能够有效地促进条件恐惧消退记忆的长期保持与巩固。提示临床治疗过程中药物的服用时机对疗效具有重要的作用。

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文摘

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前 言

实验一 DCS 对条件恐惧消退训练大鼠行为的影响研究

实验二 DCS 对条件恐惧消退大鼠海马BDNF及其受体TrkB 的影响

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参考文献

文献综述 脑源性神经营养因子(BDNF)与学习记忆中长时程增强(LTP)的研究进展

研究生期间发表的文章