《Physiology & Behavior》:Streptozotocin-induced diabetes during gestation and post-partum: effects on behavior and hippocampal plasticity in female Wistar rats
编辑推荐:
•断奶后未发现行为方面存在统计学显著差异。•探索性分子分析提示,断奶后GDM(妊娠期糖尿病)鼠妈妈的海马BDNF mRNA表达水平更高。•探索性组织学分析提示,断奶后齿状回DCX表达发生改变。引言妊娠期糖尿病(GDM)是最常见的妊娠代谢疾病之一,影响全球14%的妊娠[1,2]
- •
断奶后未发现行为方面存在统计学显著差异。
- •
探索性分子分析提示,断奶后GDM(妊娠期糖尿病)鼠妈妈的海马BDNF mRNA表达水平更高。
- •
探索性组织学分析提示,断奶后齿状回DCX表达发生改变。
引言
妊娠期糖尿病(GDM)是最常见的妊娠代谢疾病之一,影响全球14%的妊娠[1,2]。在GDM期间,胎盘分泌致糖尿病激素,包括促肾上腺皮质激素释放激素和孕酮,这些激素会升高内源性葡萄糖产生(高血糖表型)并增加胰岛素抵抗[3,4]。尽管营养治疗、身体活动和体重管理可能足以解决这一问题,但如果空腹血糖水平超过95 mg/dL,则应启动胰岛素治疗或二甲双胍治疗[5]。尽管胰岛素敏感性在分娩后往往会恢复正常[6],但14%至23%的妊娠期糖尿病(GD)女性会维持糖尿病(DM)表型或糖耐量受损[[6],[7],[8]]。最近有报道指出,GDM与围产期认知功能障碍有关,影响执行功能、注意力、记忆和语言[9]。此外,GDM还与焦虑和产后抑郁相关[[10],[11],[12],[13],[14]]。
尽管已有证据将妊娠期糖尿病与女性的认知和情绪症状联系起来,但专门评估妊娠期糖尿病暴露母亲产后焦虑、学习和记忆的动物研究仍然稀缺。在GD动物模型中,高血糖影响大脑,导致前额叶皮层和海马中炎症标志物如IL6和NF-κB增加,以及氧化应激增加,导致小胶质细胞活化和脱髓鞘,特别是在海马和中脑区域[15,16]。此外,这些模型中5-羟色胺水平降低提示抑郁状态的再现[17]。然而,这些变化背后的机制尚不清楚。
在衰老相关糖尿病模型中,观察到海马功能障碍,包括神经发生和神经营养因子信号传导的受损[18]。此外,前额叶皮层和海马的变化与抑郁样和焦虑样行为的发生率升高相关[19,20]。这些机制是否与GDM中发生的机制相同仍未知。
本试点研究采用组间设计,旨在了解经验证的妊娠期链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病模型[21,22]是否引起产后焦虑以及记忆和学习障碍。作为事后分析,我们检测了Cdk5、Reln、Bdnf和Gad1 mRNA表达,以及表达DCX的神经元密度作为神经发生标志物,以评估未来相关研究的可行性。
章节摘要
伦理声明
本研究获得机构动物福利委员会批准(ORBEA_85_2020/0701),并遵循ARRIVE 2.0指南(表1)。遵循Russell和Burch的3Rs原则,尽一切努力最大限度减少动物使用量。
本研究为二次研究,因此样本量计算基于主要研究,假设链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病的成功率为70%,因STZ诱导的系统性毒性(严重暂时性低血糖、肾毒性和
讨论
本试点研究评估了单次低剂量妊娠期STZ是否能复制产后焦虑、记忆障碍和学习缺陷,同时探索海马可塑性的分子相关性。与我们的初始假设相反,STZ诱导的妊娠期糖尿病在断奶一个月后并未导致可检测的焦虑样行为、物体识别缺陷或空间记忆障碍。
情绪行为测试未显示STZ组之间存在稳健的差异。
结论
利用我们的范式,STZ诱导的妊娠期糖尿病可引起高血糖。产后五周时,未观察到明确的焦虑样行为、学习障碍或记忆缺陷证据。探索性分子和组织学分析提示STZ处理组鼠妈妈海马BDNF mRNA表达和DCX阳性神经元密度增加。鉴于这些发现的探索性质,应谨慎解读,但其可能提示海马可塑性发生改变,
生成式AI使用声明
使用Copilot和Grammarly改善英语。使用Copilot创建统计分析脚本(补充数据)。
伦理批准
实验按照欧盟委员会指令2010/63/EU和葡萄牙第113/2013号法令进行,并获得机构伦理委员会批准(编号:85_2020/0701)。仅由经过培训并持有欧洲实验动物科学家协会认可课程的实验室动物科学证书的研究人员进行动物操作和实验程序。尽一切努力最大限度减少使用的动物数量及其不适感。
资金来源
本研究未获得公共、商业或非营利部门资助机构的任何专项拨款。
CRediT作者贡献声明
Inês Campelo:撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,方法学,调查研究,形式化分析。Sofia Gon?alves:撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,方法学,调查研究。Catarina Castro:撰写——审阅与编辑,方法学,调查研究。Glória Concei??o:撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,方法学,调查研究,形式化分析。Diana Martins:撰写——审阅与编辑,方法学,调查研究。Ana Charrua:撰写——
利益冲突声明
作者声明不存在已知的竞争性经济利益或个人关系,这些关系可能影响本文报告的工作。
Inês Campelo|Sofia Gon?alves|Catarina Castro|Glória Concei??o|Diana Martins|Ana Charrua|Susana Maria Silva