海马GSK-3β/β-catenin信号通路在氯胺酮空间记忆巩固损害中的作用研究

摘要

目的：长期记忆的形成至少包括记忆的编码、巩固,再现三个阶段。记忆巩固是短期记忆向长期记忆转化的重要阶段,同时记忆巩固也是创伤后应激综合症(PTSD)形成的一个重要时期。氯胺酮做为战地创伤后的常用静脉麻醉镇静镇痛药物,可能涉及了创伤后应激综合症的发生。过往关于氯胺酮对记忆影响的研究多集中在记忆形成前给药,不仅影响了记忆的编码也影响了记忆的巩固,而在学习后即刻给予氯胺酮可以避免药物对记忆编码过程的影响,从而为单独观察氯胺酮对记忆巩固的影响提供了手段。GSK3β/β-catenin信号通路是WNT经典信号通路的一部分,参与了蛋白合成、细胞分裂、细胞增殖、凋亡等多种生命过程。研究表明GSK3β的磷酸化和β-catenin参与了记忆巩固的形成。本研究旨在探讨氯胺酮对记忆巩固的可能影响,以及GSK3β/β-catenin信号通路是否参与了氯胺酮对记忆巩固的影响。
　　方法：首先,为明确不同氯胺酮剂量对大鼠空间记忆巩固的影响,选择清洁级成年雄性SD大鼠,体重220-250g,环境适应一周后进行连续8次的Morris水迷宫获得性训练,并于训练后即刻给予不同剂量的氯胺酮(0、25、50或100mg/kg,腹腔注射,每组10只),观察24小时后探索实验时大鼠在目标象限的停留时间百分比;然后观察同样行为学训练后的大鼠在不同时间点(训练前、训练后0.5、1及2小时,每组5只)的海马GSK3β、β-catenin及其磷酸化蛋白表达变化。此外,在训练后即刻大鼠海马CA1区微量注射GSK-3β抑制剂SB216763(1ng/0.5ul/side),观察 SB216763能否逆转氯胺酮麻醉对大鼠空间记忆巩固的损害及对海马内GSK3β/β-catenin信号通路蛋白表达的影响。统计学处理:采用GrapPAD5 Prism5.0进行统计分析,实验数据以x±SEM表示,组间比较采用单因素方差分析,P<0.05认为差异有统计学意义。
　　结果：1.训练后即刻腹腔注射100mg/kg氯胺酮组24小时后探查实验时的目标象限停留时间百分比为21.0±1.8％,而与生理盐水组为32.8±4.3%,与生理盐水组比较100mg/kg氯胺酮组停留时间百分比明显降低(P<0.05,n=10)。而25mg/kg、50mg/kg氯胺酮组24小时后的目标象限停留时间百分比分别为28.3±2.8%和25.0±2.6%,两组与生理盐水组比较均无明显差异(P>0.05,n=10)。
　　2.水迷宫训练后1小时p-GSK-3β(Ser9)占总GSK-3β的比例明显增高并且训练后1至2小时p-β-catenin(Ser33/37/Thr41)占总β-catenin明显降低(P<0.05,与训练前相比,n=5),而水迷宫训练后100mg/kg氯胺酮能够有效抑制水迷宫训练导致的p-GSK-3β占总GSK-3β升高现象和p-β-catenin占总β-catenin比例降低的现象(P<0.05,与生理盐水对照组比较,n=5)。
　　3.水迷宫训练后即刻双侧海马CA1区微量注射GSK-3β抑制剂SB216763(1ng/0.5ul/side)增加100mg/kg氯胺酮组的目的象限停留时间百分比(P<0.05,与100mg/kg氯胺酮组比较,n=10)。并且海马CA1区注射SB216763能够逆转100mg/kg氯胺酮抑制水迷宫训练导致的p-GSK-3β占总GSK-3β的比例升高和p-β-catenin占总β-catenin比例降低的现象(P<0.05,n=5)。
　　结论：100mg/kg氯胺酮能损害大鼠空间记忆巩固,激活GSK3β/β-catenin信号通路可能是氯胺酮损害记忆巩固的机制之一。

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1 前言

第一部分 氯胺酮对大鼠水迷宫空间记忆巩固的影响

材料和方法

结果

第二部分 氯胺酮对水迷宫训练后海马GSK-3β/β-catenin 磷酸化表达的影响

材料和方法

结果

第三部分 GSK3β抑制剂SB216763对氯胺酮遗忘效应的调节作用

材料和方法

结果

讨论

结论

展望

参考文献

附录

致谢

综述