成纤维细胞生长因子21改善乳酸蓄积诱导的小鼠学习记忆障碍的作用机制
代谢物,迷宫,1材料和方法,2结果,3讨论
江昊薇,易晴晴,沈丹杰,高红昌,赵良才温州医科大学 药学院,浙江 温州 325035
乳酸作为一种能量分子,在学习记忆形成的过程中发挥着重要作用[1]。但是,因病理因素导致的乳酸蓄积,即乳酸不能被神经元氧化利用可能是学习记忆下降的重要因素[2-3]。成纤维细胞生长因子21(fibroblast growth factor 21, FGF21)通过其受体参与糖脂代谢,并能够穿过血脑屏障直接在中枢系统发挥作用[4-6]。有研究报道,FGF21具有增加乳酸进入神经元的作用,因而改善了阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)小鼠认知功能障碍[7]。本研究拟采用乳酸蓄积诱导的学习记忆下降的小鼠模型,给予FGF21进行干预治疗,应用基于核磁共振的代谢组学技术筛选海马中的特征代谢物。
1 材料和方法
1.1 动物与试剂 6周龄雄性C57BL/6小鼠(体质量18~22 g)购自上海斯莱克实验动物有限公司。所有动物均饲养于温州医科大学实验动物中心SPF级动物房,整个实验过程给小鼠喂食标准鼠粮和水,动物许可证号:SYXK(浙)2021-0020。乳酸钠购自美国Sigma公司(批号:BCCB9288)。FGF21购自浙江省生物制药工程重点实验室(批号:STD20190601)。
1.2 方法
1.2.1 动物造模:小鼠适应性饲养1周以后分成3组,分别为对照组、乳酸组及乳酸+FGF21组(每组各8只)。乳酸组和乳酸+FGF21组小鼠每日腹腔注射乳酸(1.5 g/kg)共持续8周,乳酸+FGF21组小鼠在乳酸给药第4周时每天腹腔注射FGF21药物(1.5 mg/kg)[8],对照组腹腔注射同等体积的0.9%氯化钠溶液。8周后所有动物进行水迷宫和Y迷宫实验。
1.2.2 Y迷宫实验:Y迷宫是由木板拼接成的Y字形,三条臂从中心延伸,臂与臂间呈120°夹角。将三条臂分别用A、B、C标记。实验时将小鼠放入迷宫一条臂的末端,允许在迷宫中不受外界干扰自由移动探索5 min,记录小鼠的运动轨迹包括进入各臂的顺序及总次数。当小鼠连续3次进入不同的臂时,记作1次正确交替反应,统计正确交替反应次数,计算自发交替率[9-10]。
1.2.3 水迷宫实验:Morris水迷宫用于评估小鼠的空间学习和记忆能力。采用文献[7]的方法,水迷宫测试在圆形水池中进行(池径110 cm,池高30 cm),水池内注满无毒性白色涂料,其温度为(26±1)℃。包含圆形逃生平台(平台直径为7 cm)浸没在水面下方1 cm ......
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