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曠場、高架十字迷宮、強迫遊泳實驗對後代腦發育影響及機製研究
點擊次數:609 發布時間:2020-03-30

目的:母體甲狀腺功能減退影響後代腦發育過程中神經元的迀移、分化、 樹突和軸突的生長,以及突觸形成和髓鞘形成。後代表現為智力發育不良,語 言記憶能力下降,嚴重者出現呆小症。上世紀六十年代,人們普遍認為甲狀腺 激素(TH)不能夠通過胎盤,對甲狀腺激素影響腦發育的相關研究主要集中在 出生後階段。隨著優生優育需求的提高,醫學篩查手段,生物分子技術的進展, 發現胎兒在宮內甲狀腺未發育完全且甲功未建立之前,腦組織中已經有甲狀腺 激素受體的表達且體內能夠檢測到一定量的甲狀腺激素。這說明妊娠期間母體 甲狀腺激素能夠通過胎盤屏障到達胎兒體內。胎兒甲狀腺功能建立之前,母體 甲狀腺激素的缺乏也能夠導致胎兒出生後智力下降。

哺乳動物腦發育按照一定的時間和空間次序進行,且甲狀腺激素的調節作 用具有時間和空間特異性。即甲狀腺激素對不同組織和不同細胞存在不同的作 用,而且對於同一組織或細胞在不同階段的調節作用也不盡相同。腦發育不同 階段母體甲狀腺激素缺乏對後代神經精神發育的影響是否存在差異仍不清楚。

圍產期甲狀腺激素過量能夠導致後代的神經元分化加速。妊娠期間特異的 應激狀態,容易發生妊娠一過性甲狀腺毒症,研究發現妊娠一過性毒症對妊娠 結局有影響。其對後代神經發育是否有影響暫無相關報道。

甲狀腺激素通過核受體途徑調節靶基因轉錄,影響神經元發育相關因子表 達。其能夠與多種核受體形成異源二聚體,招募轉錄激活或轉錄抑製因子發揮 不同的轉錄調節作用。研宄者針對甲狀腺激素靶基因進行了多次篩選,研宄多 集中在後代出生後。但腦發育早期母體甲狀腺激素缺乏所導致的後代腦組織基 因表達譜改變相關研究現在仍存在空白。

本研究建立腦發育不同階段母體甲狀腺激素缺乏模型,探究腦發育不同階 段甲狀腺激素缺乏對後代神經精神發育影響的差異。探究腦發育早期母體甲狀 腺激素過量和缺乏對後代的精神神經發育影響,並進行相關機製研究。對腦發 育早期甲狀腺激素靶基因進行篩選,為甲狀腺激素影響後代早期腦發育的機製 提供新線索。

研宄方法:

第1部分:

采用0. 025%甲巰咪唑(麗1)飲水和1. 5噸/100g體重每天左旋甲狀腺素(L-T4) 連續三天皮下注射建立妊娠第10 (GD10)-第17天(GD17)(相當於人類腦發 育第1階段)、GD17-仔鼠出生當天(PM)0)(相當於人類腦發育第二階段)、

和PND0 —出生後10天(PND10)(相當於人類腦發育第三階段)母體甲狀腺激 素缺乏孕鼠模型,正常對照組給予正常飲水,等體積生理鹽水皮下注射,每組 15隻。

分別在各組預期的模型建立時間和激素補充的第二天進行眶後靜脈采血, ELISA法測定孕鼠血清中總甲狀腺素(TT4)和促甲狀腺激素(TSH)含量,驗證模型 建立情況。

仔鼠PND10進行心尖取血,ELISA法檢測仔鼠血清總甲狀腺素(TT4)和促甲 狀腺激素(TSH)含量。分離大腦皮層,勻漿後ELISA法檢測腦組織中TT4含量。

仔鼠PND10進行翻正反射和觸須引發的前肢放置實驗,檢測後代軀體感覺 和運動皮層功能。進行長時程增強實驗,檢測後代海馬CA1-CA3區突觸可塑性 和突觸傳遞性。

仔鼠成年PND40開始依次進行曠場實驗,高架十字迷宮,零迷宮,旋轉加 速實驗,水迷宮,強迫遊泳實驗,檢測後代活動度、焦慮抑鬱傾向、運動能力 和學習記憶能力。

結論:

腦發育不同階段母體甲狀腺激素缺乏不同程度地影響後代神經精神發育。

腦發育早期母體甲狀腺激素缺乏和過量影響仔鼠成年時期海馬和皮層相關 的學習記憶能力、導致仔鼠成年時期軸突發育異常。

腦發育早期母體甲狀腺激素可能通過影響GTPase家族相關因子以及相關神 經營養因子和神經導向因子表達,影響後代腦發育過程中的神經迀移和軸突發 育過程。

腦發育早期母體甲狀腺激素缺乏導致了仔鼠GD17大腦皮層基因差異表達和 形態發育延緩。

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