丰富环境联合褪黑素对SAMP8小鼠学习记忆功能及脑神经细胞凋亡的影响

摘要

背景:脑老化后神经细胞凋亡增多,其机制不明确。近年研究表明,褪黑素可调节多种凋亡因子的表达,丰富环境作为一种治疗阿尔茨海默病的有效方案已投入临床使用,然而二者合用是否有更好的疗效及其各自的作用机制目前尚不清楚。目的:探讨丰富环境与褪黑素联合干预对SAMP8小鼠学习记忆功能及脑神经细胞凋亡的影响。方法:选用3月龄雄性SAMP8小鼠24只,利用随机数字表法分成4组:对照组、丰富环境组、褪黑素组和联合处理组,每组6只。对照组和褪黑素组小鼠饲养于标准环境,丰富环境组和联合组饲养于丰富环境,直至小鼠满4月龄;满4月龄次日,褪黑素组、联合处理组小鼠开始皮下注射褪黑素8 mg/(kg·d),对照组、丰富环境组皮下注射等量生理盐水,共30 d。给药结束后继续饲养于原环境至11月龄,采用筑巢实验和Morris水迷宫实验评估小鼠学习记忆能力;行为学实验结束后,采用NeuN免疫荧光/TUNEL双标染色及尼氏染色观察海马CA1区细胞凋亡情况,采用Western blot法检测海马中凋亡相关蛋白Caspase-3、Bax、Bcl-2、P53的表达。结果与结论:①与对照组相比,其他3组小鼠的筑巢实验得分、Morris水迷宫跨平台次数、海马CA1区NeuN免疫反应性、尼氏染色阳性细胞数量、海马中Bcl-2蛋白表达显著增加(P<0.05),联合处理组上述指标值显著多于丰富环境组、褪黑素组(P<0.05);②苏木精-伊红染色显示,与对照组相比,其他3组小鼠海马CA1区神经细胞形态和排列较佳;③与对照组相比,其他3组小鼠的Morris水迷宫逃避潜伏期、海马CA1区免疫荧光/TUNEL双阳性细胞数量及Caspase-3、Bax、P53蛋白表达水平显著降低(P<0.05),联合处理组上述指标值显著低于丰富环境组、褪黑素组(P<0.05);④结果表明,丰富环境和褪黑素对SAMP8小鼠的学习记忆功能、脑神经细胞凋亡具有改善作用,其机制可能与调控小鼠海马神经细胞P53/P21通路来减少细胞凋亡有关;且将丰富环境和褪黑素联合应用的疗效很可能高于单方案治疗。