子痫前期子代海马糖皮质激素受体过表达负反馈调控HPA轴调节学习记忆能力的机制研究

Preeclampsia is associated with deficiency in learning and memory ability of offspring, and little is known about the cellular and molecular mechanisms. According to the national and international research development, together with our previous research, we will study the molecular mechanism of deficiency in learning and memory ability of preeclampsia offspring, resulting from excessive hippocampal glucocorticoid receptor (GR) expression of negative feedback regulation of HPA axis, and further affecting the hippocampus neuron structure and function.This study includes the following three aspects on the present animal model: Firstly, analysis of hippocampal GR over expression effect on learning and memory ability in preeclampsia offspring; Secondly, study of hippocampus GR overexpression of negative feedback regulation of HPA axis influencing learning and memory ability in preeclampsia offspring, including effect of hippocampus GR overexpression on the HPA axis in offspring, GR blocking HPA axis function in reverse, and influence of upregulation/downregulation of HPA axis function on offspring hippocampus neuronal morphology and function and the ability of learning and memory; Finally, discuss about the effect of behavior training after birth on hippocampus GR and HPA axis expression, hippocampal neuron morphology and function and learning and memory ability of preeclampsia offspring, to explore whether the behavior training through changing hippocampal GR-HPA axis affects learning and memory ability in offspring.

子痫前期导致子代学习记忆能力受损，但分子机制不明。结合国内外研究进展和前期研究基础，我们拟从子代海马糖皮质激素受体（GR）过表达负反馈调控HPA轴，并进一步影响海马神经元功能的角度，研究子代学习记忆能力受损的分子机制。首先，研究海马GR过表达对子痫前期子代学习记忆能力的影响；其次，研究子代海马GR过表达通过HPA轴影响学习记忆能力的机制，包括：子代海马GR过表达对HPA轴的影响；GR阻断后HPA轴功能的逆转，以及上调/下调HPA轴功能后，对子代学习记忆能力的影响；最后，研究出生后行为训练对子代海马GR表达、HPA轴、海马神经元形态和功能以及学习记忆能力的影响，探索行为训练是否通过改变海马GR-HPA轴影响子代学习记忆能力。本项目以子代海马GR过表达为切入点，旨在研究子痫前期导致子代海马依赖的学习记忆能力受损的分子机制，为探讨宫内不良环境影响子代学习记忆能力可能的阻断环节提供理论依据。

子痫前期对胎儿最重要的影响是慢性宫内缺氧的应激环境，其对子代各脏器结构和功能的程序化影响是多方面的，其中学习记忆能力和生活质量密切相关，因此本项目旨在研究子痫前期对子代学习记忆能力影响的分子机制，为探讨宫内不良环境影响子代学习记忆能力可能的阻断环节提供理论依据。首先，运用L-NAME处理法建立子痫前期大鼠模型，发现实验组大鼠与对照组相比，孕鼠子痫前期发生率增加，子代FGR发生增加。与正常子代相比，子痫前期子代学习和空间记忆能力均有受损，海马神经小胶质细胞数量增加，海马炎症因子IL-1, IL-6, TNF-a表达增加，海马神经营养因子BDNF表达增加，突触相关分子PSD95，Synaptophysin表达无变化，提示海马炎症反应增强与学习记忆能力下降有关。其次，出生后丰富环境能够改善子痫前期子代学习和空间记忆能力，可能的机制是出生后丰富环境促进海马神经元的增殖，改善海马神经元生成。再次，子痫前期子代鼠出生时血清皮质酮升高，青少年期海马HPA轴相关基因GR、CRH 和CRHR1 mRNA表达均增加，提示HPA轴功能改变在子代学习记忆能力受损中起作用。最后，与正常子代相比，慢性应激刺激前后，子痫前期子代空腹血糖均高于正常子代，胰岛素浓度均低于正常子代。子痫前期子代胰腺细胞GLUT2 mRNA水平减少，GCK mRNA水平无改变，慢性应激刺激对GLUT2 和GCK mRNA的表达无影响，提示子痫前期成年子代出现糖代谢异常与HPA轴高反应性和胰腺细胞功能受损有关。本研究发现子痫前期子代学习记忆能力受损与海马炎症反应增强和HPA轴高反应性有关。出生后丰富环境能够改善子痫前期子代学习和空间记忆能力，可能的机制是促进海马神经元的增殖，改善海马神经元生成。子痫前期也导致子代成年后糖代谢异常，与HPA轴高反应性和胰腺细胞功能受损有关。