慢性间歇低氧对海马神经元兴奋性突触传递的影响在诱导小鼠认知障碍中的作用

摘要

目的探讨慢性间歇低氧（CIH）对海马神经元兴奋性突触传递的影响在诱导小鼠认知障碍中的作用。方法 ICR雄性小鼠30只, 按随机数字表法随机分为常氧对照+生理盐水组（UC+VEH组）、慢性间歇低氧+生理盐水组（CIH+VEH组）和慢性间歇低氧+盐酸美金刚干预组（CIH+MEM组）各10只, 其中5只用于电生理记录, 5只用于Western印迹实验。CIH+VEH组和CIH+MEM组予间歇低氧环境中（8 h/d, 共2周）, UC+VEH组予常氧环境中;CIH+MEM组每日间歇低氧前15 min, 腹腔注射盐酸美金刚溶液（浓度为1 mg/ml）5 ml/kg, UC+VEH组和CIH+VEH组以等量生理盐水代替。造模结束后立即采用脑片全细胞膜片钳技术观察CIH对海马神经元自发兴奋性突触后电流（sEPSC）的频率和幅度以及神经元兴奋性等电生理特性的影响, Western印迹法检检测小鼠海马组织谷氨酸受体N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体亚基2B（NR2B）、脑源性神经营养因子（BDNF）表达水平。结果 CIH+VEH组海马CA1区神经元的动作电位阈值均显著高于UC+VEH组、CIH+MEM组[（-40.4±3.5）比（-43.3±3.7）、（-44.7±5.4）mV, 均P＆0.05];而UC+VEH组与CIH+MEM组间差异无统计学意义（P＆0.05）。CIH+VEH组海马CA1区神经元sEPSC频率及振幅均显著高于UC+VEH组、CIH+MEM组[（6.7±4.6）比（3.6±1.7）、（3.2±1.4）Hz及（18.4±11.6）比（13.0±2.5）、（12.4±2.7）pA, 均P＆0.05];而UC+VEH组与CIH+MEM组间差异均无统计学意义（均P＆0.05）。CIH+VEH组海马组织NR2B相对表达量均显著高于UC+VEH组、CIH+MEM组（1.46±0.14比0.93±0.07、0.95±0.10, 均P＆0.01）, 而BDNF相对表达量均显著低于UC+VEH组、CIH+MEM组（0.44±0.16比0.86±0.08、0.73±0.06, 均P＆0.05）;而UC+VEH组与CIH+MEM组间差异均无统计学意义（均P＆0.05）。结论慢性间歇低氧导致海马CA1区神经元兴奋性突触传递异常, 神经元兴奋性降低, NMDAR介导的下游信号通路蛋白表达异常, 这可能是CIH诱导小鼠认知障碍的机制之一。