论文摘要
生物体在生命初期阶段的经历对个体大脑发育和脑功能的发挥产生巨大的影响。生命初期母爱缺失的经历会对个体中枢神经的发育造成不可逆的伤害。研究发现母婴隔离（Neonatal Maternal Separation,NMS）通过激活Wnt信号通路损害大鼠前额叶皮层髓鞘形成（Yang et al.,Cerebral Cortex,27:2871-2884,2017）。在本研究中,我们发现NMS显著减少内侧前额叶皮层（Medial Prefrontal Cortex,mPFC）第5层锥体神经细胞及海马CA1区锥体神经细胞树突棘的数目。同时,我们也发现NMS导致mPFC和/或海马依赖的认知行为的严重缺陷,这种缺陷在成年后仍然存在。例如,生命早期经历过母婴隔离的大鼠在高架十字迷宫实验中表现出更高的焦虑水平,其新物识别和社交认知能力受损,NMS大鼠在T迷宫和水迷宫实验中也表现出空间学习记忆能力受损的行为表型。这些实验结果提示,NMS对mPFC和海马的精细结构和认知功能产生负面而深刻的影响。背景/目的:肠-脑轴在宿主代谢,神经发育以及脑功能调控方面起着重要的作用。通过肠-脑轴,肠道微生物在调控宿主的神经发育和脑功能方面发挥着重要作用。作为最具有代表性的肠道益生菌之一,乳酸菌对人体的生理功能有重要影响。前期的研究表明,从母乳中分离的植物乳杆菌WLPL04具有一系列的有益作用。然而,它对大脑功能的影响仍不清楚。本研究旨在评价植物乳杆菌WLPL04对慢性束缚应激小鼠焦虑/抑郁样行为的影响,并分析其潜在机制。方法:将刚断奶的C57BL/6小鼠连续4周暴露在慢性束缚应激环境中,实验分为三组,一组是对照组,不进行任何处理;一组是接受慢性束缚应激且每天饮用含有植物乳杆菌WLPL04的饮用水组;还有一组是接受慢性束缚应激但每天饮用正常饮用水组。采用16SrRNA测序技术分析肠道菌群结构。然后对动物进行焦虑/抑郁和认知功能进行行为评估。采用蛋白免疫印迹法（Western Blotting）和ELISA法检测内侧前额皮层（Medial Prefrontal Cortex,m PFC）BDNF/TrkB和血清5-羟色胺（5-Hydroxytryptamine,5-HT）水平。结果:16SrRNA测序分析表明,慢性应激降低了肠道菌群的多样性和丰富性,经植物乳杆菌WLPL04处理后缓解症状。与对照组小鼠相比,植物乳杆菌WLPL04处理的慢性束缚应激小鼠mPFC的BDNF和Trk B水平以及血清5-HT的浓度未发生明显变化。慢性束缚应激引起小鼠焦虑/抑郁样行为,并导致m PFC依赖的空间工作记忆和新物识别等认知功能缺陷。乳酸菌WLPL04处理可以显著缓解这些行为表型和认知缺陷。结论:植物乳杆菌WLPL04可能通过影响肠道菌群结构,减轻小鼠的焦虑/抑郁,缓解由慢性束缚应激导致认知功能障碍。本研究为植物乳杆菌治疗焦虑/抑郁提供了实验依据。
论文目录
摘要（一）ABSTRACT（1）摘要（二）ABSTRACT（2）缩略词表第一部分 母婴隔离对前额叶和海马神经元树突棘的损害 第1章 引言 1.1 母婴隔离概述 1.2 树突棘概述 1.3 HPA轴概述 1.4 待解决的问题 1.5 本课题的研究内容和创新之处 1.5.1 研究内容 1.5.2 创新之处 第2章 母婴隔离对大鼠血浆皮质酮的影响 2.1 实验材料与方法 2.1.1 实验动物 2.1.2 实验主要仪器 2.1.3 实验主要试剂 2.1.4 母婴隔离模型（Neonatal Maternal Separation,NMS） 2.1.5 尼氏染色 2.1.5.1 载玻片的处理 2.1.5.2 大鼠脑组织取材 2.1.5.3 冰冻切片 2.1.5.4 尼氏染色 2.1.6 母婴隔离大鼠血浆皮质酮的测定 2.1.6.1 酶联免疫吸附测定,ELISA 2.2 数据分析 2.3 实验结果 2.3.1 母婴隔离对青年期大鼠大脑中枢神经系统的宏观结构没有影响 2.3.2 母婴隔离对成年期大鼠大脑中枢神经系统的宏观结构没有影响 2.3.3 母婴隔离增强HPA轴的活动 2.4 本章小结与讨论 第3章 母婴隔离降低mPFC和海马锥体细胞树突棘的数目 3.1 实验材料与方法 3.1.1 实验动物 3.1.2 实验主要仪器 3.1.3 实验主要试剂 3.1.4 母婴隔离模型（Neonatal Maternal Separation,NMS） 3.1.5 Golgi-Cox染色 3.2 数据分析 3.3 实验结果 3.3.1 母婴隔离降低大鼠mPFC第5层锥体神经元的树突棘数目 3.3.2 母婴隔离降低大鼠海马CA1区锥体神经元的树突棘数目 3.4 本章小结和讨论 第4章 母婴隔离损害大鼠认知功能 4.1 实验材料与方法 4.1.1 实验动物 4.1.2 实验主要仪器 4.1.3 母婴隔离模型（Neonatal Maternal Separation,NMS） 4.1.4 高架十字迷宫实验 4.1.5 新物识别实验 4.1.6 三箱社交实验 4.1.7 T迷宫工作记忆实验 4.1.8 水迷宫实验 4.2 数据分析 4.3 实验结果 4.3.1 母婴隔离导致焦虑样行为 4.3.2 母婴隔离损害新旧物识别能力 4.3.3 母婴隔离损害社会认知能力 4.3.4 母婴隔离损害工作记忆能力 4.3.5 母婴隔离损害工作空间学习/记忆能力 4.4 本章小结和讨论 第5章 结论与展望 5.1 结论 5.2 展望 参考文献第二部分 植物乳杆菌WLPL04对认知功能的改善 第1章 引言 1.1 抑郁症概述 1.2 乳酸菌概述 1.3 肠-脑轴概述 1.4 肠道微生物对中枢系统的作用 1.5 脑源性神经营养因子概述 1.6 待解决的问题 1.7 本课题的研究内容和创新之处 1.7.1 研究内容 1.7.2 创新之处 第2章 植物乳杆菌对应激小鼠肠道菌群的影响 2.1 实验材料与方法 2.1.1 实验动物 2.1.2 实验主要仪器 2.1.3 实验主要试剂 2.1.4 构建小鼠焦虑/抑郁模型 2.1.5 肠道菌群的组成 2.1.5.1 小鼠粪便预处理 2.1.5.2 DNA提取与高通量测序 2.2 数据分析 2.3 实验结果 2.3.1 植物乳杆菌WLPL04逆转应激导致的肠道菌群多样性的变化 2.4 本章小结与讨论 第3章 植物乳杆菌对应激小鼠血清5-HT的影响 3.1 实验材料和方法 3.1.1 实验动物 3.1.2 实验主要仪器 3.1.3 实验主要试剂 3.1.4 慢性应激小鼠血清5-HT的测定 3.1.4.1 酶联免疫吸附测定,ELISA 3.2 数据处理 3.3 实验结果 3.3.1 植物乳杆菌WLPL04 逆转应激导致的血清5-HT水平的降低 3.4 本章小结和讨论 第4章 植物乳杆菌对应激小鼠BDNF及 Trk B的影响 4.1 实验材料与方法 4.1.1 实验动物 4.1.2 实验主要仪器 4.1.3 实验主要试剂 4.1.4 免疫蛋白印迹（Western Blotting,WB） 4.1.4.1 蛋白提取 4.1.4.2 蛋白浓度检测 4.1.4.3 SDS-PAGE凝胶配配制 4.1.4.4 免疫蛋白印迹 4.2 数据分析 4.3 实验结果 4.3.1 植物乳杆菌WLPL04 挽救应激导致的BDNF及其受体Trk B的降低 4.4 本章小结和讨论 第5章 植物乳杆菌对应激小鼠认知功能的影响 5.1 实验材料与方法 5.1.1 实验动物 5.1.2 实验主要仪器 5.1.3 旷场实验 5.1.4 高架十字迷宫实验 5.1.5 强迫游泳实验 5.1.6 巴恩斯迷宫实验 5.1.7 新物识别实验 5.2 数据分析 5.3 实验结果 5.3.1 植物乳杆菌WLPL04挽救应激导致的焦虑样行为 5.3.2 植物乳杆菌WLPL04挽救应激导致的抑郁样行为 5.3.3 植物乳杆菌WLPL04减缓应激导致的认知功能障碍 5.4 本章小结和讨论 第6章 结论与展望 6.1 结论 6.2 展望致谢参考文献攻读学位期间的研究成果
文章来源
类型: 博士论文
作者: 孙璇
导师: 李葆明
关键词: 母婴隔离,树突棘,内侧前额叶皮层,海马,大鼠,植物乳杆菌,肠道微生物,焦虑,抑郁,小鼠
来源: 南昌大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 生物学
单位: 南昌大学
分类号: Q42
DOI: 10.27232/d.cnki.gnchu.2019.002163
总页数: 115
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标签：母婴隔离论文; 树突棘论文; 内侧前额叶皮层论文; 海马论文; 大鼠论文; 植物乳杆菌论文; 肠道微生物论文; 焦虑论文; 抑郁论文; 小鼠论文;
母婴隔离对前额叶和海马神经元树突棘的损害以及植物乳杆菌WLPL04对认知功能的改善
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