肢体缺血训练对雌激素剥夺模型大鼠海马CA1区神经元的保护作用及其机制

doi:10.13481/j.1671-587X.20210510

吉林大学学报(医学版) ›› 2021, Vol. 47 ›› Issue (5): 1146-1153.doi: 10.13481/j.1671-587X.20210510

肢体缺血训练对雌激素剥夺模型大鼠海马CA1区神经元的保护作用及其机制

许静^1,²,胡洁伟^1,²,唐蕾³,许超^2,⁴,王路^2,⁴,陈鸣⁴,杨微⁴,王瑞敏^1,^2,⁴()

^1.华北理工大学基础医学院河北省慢性疾病基础医学重点实验室，河北唐山 063210
^2.河北省唐山市痴呆与认知障碍重点实验室，河北唐山 063000
^3.华北理工大学药学院药学系，河北唐山 063210
^4.华北理工大学公共卫生学院神经生物研究所，河北唐山 063210

收稿日期:2021-02-02 出版日期:2021-09-28 发布日期:2021-10-26
通讯作者: 王瑞敏 E-mail:ruimin-wang@163.com
作者简介:许静（1993－），女，河北省唐山市人，在读硕士研究生，主要从事老年痴呆神经退行性病变机制及防治方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金项目(81671223)

Protective effect of limb ischemic training on neurons in hippocampal CA1 region of estrogen deprivation model rats and its mechanism

Jing XU^1,²,Jiewei HU^1,²,Lei TANG³,Chao XU^2,⁴,Lu WANG^2,⁴,Ming CHEN⁴,Wei YANG⁴,Ruimin WANG^1,^2,⁴()

^1.School Basic Medical Sciences，Hebei Key Laboratory for Chronic Diseases，North China University of Science and Technology，Tangshan 063210，China
^2.Tangshan Key Laboratory of Dementia and Dyscognitive，Hebei Province，Tangshan 063000，China
^3.Department of Pharmacy，School of Pharmacy，North China University of Science and Technology，Tangshan 063210，China
^4.Neurobiology Institute，School of Public Health，North China University of Science and Technology，Tangshan 063210，China

Received:2021-02-02 Online:2021-09-28 Published:2021-10-26
Contact: Ruimin WANG E-mail:ruimin-wang@163.com

摘要/Abstract

摘要： 目的

探讨肢体缺血训练（LIT）对雌激素剥夺大鼠海马CA1区神经元的保护作用，并阐明其可能的分子机制。

方法

3~4月龄SD大鼠27只，行双侧卵巢切除术（OVX）以制备雌激素剥夺模型，并随机分为OVX组、LIT组（OVX+LIT）和来曲唑（Let）组（OVX+LIT+Let），每组9只。大鼠于OVX术后第7天行LIT，每天1次，连续6周；Let组大鼠每天灌胃给药，剂量为10 mg·kg^－1，连续6周。采用Western blotting法检测各组大鼠海马CA1区神经元中突触相关蛋白（Synapsin1）、髓鞘碱性蛋白2（MBP2）、突触后致密蛋白95（PSD95）、环磷酸腺苷反应元件结合蛋白（CREB）、磷酸化CREB（p-CREB）和脑源性神经营养因子（BDNF）蛋白表达水平；巴恩斯迷宫和新事物识别实验检测各组大鼠行为学指标。

结果

与OVX组比较，LIT组大鼠海马CA1区神经元中突触相关蛋白Synapsin1、PSD95和MBP2蛋白表达水平明显升高（P<0.05），p-CREB和BDNF蛋白表达水平明显升高（P<0.05）；与LIT组比较，Let组大鼠海马CA1区神经元中突触相关蛋白Synapsin1、PSD95和MBP2蛋白表达水平明显降低（P<0.05），p-CREB和BDNF蛋白表达水平明显降低（P<0.05）。巴恩斯迷宫实验，与OVX组比较，LIT组大鼠在目标象限停留时间延长，但差异无统计学意义（P>0.05）；与LIT组比较，Let组大鼠在目标象限停留时间明显缩短（P<0.05）。新事物识别实验，与OVX组比较，LIT组大鼠探索新旧物体的时间延长，对新物体的辨别指数呈增加趋势，但差异无统计学意义（P>0.05）；与LIT组比较，Let组大鼠探索新旧物体时间缩短，对新物体的辨别指数明显降低（P<0.05）。

结论

LIT可能通过上调CREB磷酸化及BDNF水平、增加突触相关蛋白表达，从而保护雌激素剥夺大鼠海马CA1区神经元免受损伤并改善雌激素剥夺大鼠认知功能，Let可抑制LIT的神经保护作用。

关键词: 雌激素剥夺, 肢体缺血训练, 来曲唑, 学习记忆

Abstract: Objective

To investigate the protective effect of limb ischemia training （LIT） on the neurons in the hippocampal CA1 region of the estrogen-deprived rats， and to elucidate the possible molecular mechanism.

Methods

A total of 27 SD rats aged 3－4 months were undergone bilateral ovariectomy （OVX） to induce the estrogen deprivation models， and the model rats were randomly divided into OVX group （OVX）， LIT group （OVX+LIT） and Letrozole（Let） group （OVX+LIT+ Let）； there were 9 rats in each group. On the 7th day after OVX， LIT was performed in the rats once a day for 6 weeks；the rats in Let groups were given Let by intragastric administration at a dose of 10 mg·kg^－1·d^－1 for 6 weeks. Western bloting method was used to detect the expression levels of synaptic related protein （Synapsin1）， myelin basic protein 2 （MBP2）， postsynaptic dense protein（PSD95），cyclic adenosine monophosphate response element binding protein （CREB）， phosphorylated CREB and brain-derived neurotrophic factor （BDNF）in the neurons of hippocampal CA1 region of the rats in various groups. Barns maze and novel object recognition test were used to detect the behavior indicators of the rats in various groups.

Results

Compared with OVX group， the expression levels of Synapsin1，PSD95，and MBP2 proteins in the neurons of hippocampal CA1 region of the rats in LIT group were significantly increased （P<0.05）， and the expression levels of p-CREB and BDNF proteins were significantly increased（P<0.05）. Compared with LIT group， the expression levels of Synapsin1， PSD95，and MBP2 proteins in the neurons of hippocampal CA1 region of the rats in Let group were significantly decreased （P<0.05）， and the expression levels of p-CREB and BDNF proteins were also decreased（P<0.05）. The results of Barnes maze test showed that compared with OVX group， the residence time in target quadrant of the rats in LIT group was prolonged， but there was no significant difference between two groups （P>0.05）；compared with LIT group，the residence time in target quadrant in Let group was shortened（P<0.05）.The results of Novel object recognition test showed that compared with OVX group， the time exploring the novel and old object of the rats in LIT group was prolonged，the discrimination index was increased，but there was no significant difference between two groups （P>0.05）；compared with LIT group，the time exploring the novel object and old object of the rats in Let group was shortened， and the discrimination index was significantly decreased （P<0.05）.

Conclusion

LIT can preserves the hippocampal CA1 neurons and cognitive function in the rats with estrogen deprivation by up-regulating CREB phosphorglation level and the protein levels of BDNF and synaptic proteins， and Let-treatment can inhibit the neuroprotective effect of LIT.

Key words: estrogen deprivation, limb ischemia training, letrozole, learning and memory

中图分类号:

许静,胡洁伟,唐蕾,许超,王路,陈鸣,杨微,王瑞敏. 肢体缺血训练对雌激素剥夺模型大鼠海马CA1区神经元的保护作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2021, 47(5): 1146-1153.

Jing XU,Jiewei HU,Lei TANG,Chao XU,Lu WANG,Ming CHEN,Wei YANG,Ruimin WANG. Protective effect of limb ischemic training on neurons in hippocampal CA1 region of estrogen deprivation model rats and its mechanism[J]. Journal of Jilin University(Medicine Edition), 2021, 47(5): 1146-1153.

图/表 6

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参考文献 25

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