产前应激诱导成年子代海马与前额叶皮层Galectin-3表达上调及其与小胶质细胞神经炎症和认知功能障碍的关联

《BMC Neuroscience》：Microglia-associated Galectin-3 expression in prenatal stress-induced cognitive dysfunction in adult offspring

　　

摘要

目的

表征产前应激暴露成年子代海马和前额叶皮层中Galectin-3的表达及其细胞分布，并探讨其与小胶质细胞激活、神经炎症及认知功能障碍的关联。

方法

将12只怀孕的Sprague–Dawley大鼠随机分为应激组（n = 6）和对照组（n = 6）。应激组大鼠在妊娠第15天至第21天接受束缚应激，对照组大鼠不进行任何干预。采用旷场试验、高架十字迷宫试验、新物体识别试验和Y迷宫试验评估成年子代的认知功能。采用酶联免疫吸附测定（ELISA）检测母鼠和子代外周血中促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）和皮质酮（CORT）的水平。采用ELISA检测子代血清中炎症因子的表达水平，同时采用定量实时PCR（qRT-PCR）检测子代海马和前额叶皮层中炎症因子的mRNA表达水平。采用免疫荧光染色评估小胶质细胞活化情况，包括Iba1阳性小胶质细胞形态评估和Iba1/CD68双阳性细胞定量，并检测子代海马和前额叶皮层中Iba1与Galectin-3的共定位。采用qRT-PCR检测子代海马和前额叶皮层中Galectin-3的mRNA表达水平。采用Western blot检测子代海马和前额叶皮层中Galectin-3、NF-κB p65及神经元标志物NeuN的蛋白表达水平。

结果

与对照组相比，产前应激组子代在旷场试验、高架十字迷宫试验、新物体识别试验和Y迷宫试验中均表现出显著的行为损伤。ELISA结果显示，产前应激使母鼠（P < 0.05）和子代（P < 0.001）外周血中CRH和CORT水平升高。ELISA和qRT-PCR分析进一步显示，子代外周血、海马和前额叶皮层中白介素-6（IL-6）、白介素-1β（IL-1β）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）表达显著升高（P < 0.05）。免疫荧光染色显示，产前应激诱导Iba1阳性小胶质细胞出现活化相关形态改变，并显著增加海马和前额叶皮层中Iba1/CD68双阳性细胞数量（均P < 0.01）。海马（P < 0.05）和前额叶皮层（P < 0.001）中Iba1/Galectin-3双阳性细胞数量也显著增加。qRT-PCR和Western blot分析显示，产前应激显著上调了子代海马和前额叶皮层中Galectin-3的表达，增加了总NF-κB p65蛋白表达，同时NeuN表达降低（均P < 0.05）。

结论

产前应激暴露成年子代中Galectin-3表达升高与小胶质细胞神经炎症反应及认知功能障碍相关。