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孕期边缘型VA缺乏对大鼠海马突触可塑性钙信号通路的影响及可能机制
摘要：
本研究旨在探究孕期边缘型VA缺乏对大鼠海马突触可塑性的影响及其可能机制。通过行为学测试、钙成像技术和实时荧光定量PCR等方法，发现孕期边缘型VA缺乏的大鼠海马CA1区突触传递信号减弱，长时程增强(LTP)形成受到抑制，钙离子信号途径受到影响。机制研究表明，孕期边缘型VA缺乏可能通过抑制cAMP响应元素结合蛋白的表达和降低海马L型电压门控钙通道的表达，进而影响钙信号途径。本研究结果对于揭示孕期边缘型VA缺乏对神经系统发育与功能的影响提供了新证据，有助于深入理解孕期膳食营养的重要性。
关键词：孕期；边缘型VA缺乏；大鼠海马；突触可塑性；钙信号通路
Introduction
随着生物医学研究的发展，越来越多的证据表明，孕期的营养状况对胎儿的神经发育和行为产生显著影响。其中，维生素A(VA)是一种必需营养素，对于大脑和神经系统的发育和功能至关重要。然而，过量或缺乏VA都会对相关功能产生不良影响。其中边缘型VA缺乏是常见的孕期营养不足状况之一，其对神经发育和功能的影响尚不清楚。
海马是大脑皮层下区域的重要组成部分，对认知和记忆等高级行为起着关键作用。突触可塑性是指神经元突触连接强度变化的能力，长时程增强(LTP)是一种突触可塑性，特别与学习和记忆功能相关。钙信号通路在突触可塑性调节中发挥了重要作用，对于突触前和突触后信号的集成和处理起到重要作用。
然而，目前对于孕期边缘型VA缺乏对海马突触可塑性和钙信号通路的影响还缺乏相关研究。因此，本研究旨在研究孕期边缘型VA缺乏对大鼠海马突触可塑性和钙信号通路的影响及其可能机制。
MaterialsandMethods
1.动物处理
实验采用SPF级SpragueDawley(SD)大鼠，6周龄雌性大鼠进入孕育初期，随机分为VA缺乏组和对照组，每组12只大鼠。对照组大鼠按照正常营养喂养，VA缺乏组大鼠采用边缘型VA缺乏模型，通过给予0.5%异戊烯酸酯饲料和母乳喂养的方式施行缺乏。孕期开始后，每周进行一次体重测量。
2.行为学测试
断奶后第四周，对大鼠进行Y型迷宫测试，探究VA缺乏对大鼠学习记忆能力的影响。在学习阶段，每只大鼠在5min的时间内完成从一臂到另一臂的两次遍历，然后放回笼子10分钟，重复测试四天。在测试阶段，大鼠仅允许进入第三个臂，连续10min。
3.脑片制备与切片
断奶后第五周，将大鼠处于丙酮麻醉状态下，马上取下脑部，从大脑中央切割1.5mm片段，在氧化碳酸板上涂抹鹰嘴豆素，进行横切，获得海马切片。
4.钙成像技术
将脑片放入含有荧光染料Fura-2的缓冲液中，利用钙成像技术观察VA缺乏组和对照组大鼠海马CA1区神经元细胞外钙离子浓度变化。
5.实时荧光定量PCR
分别从VA缺乏组和对照组的大鼠海马中提取RNA，并利用实时荧光定量PCR技术检测cAMP响应元素结合蛋白和海马L型电压门控钙通道mRNA的表达水平。
Results
1.VA缺乏组大鼠学习能力低于对照组大鼠
Y型迷宫测试分析结果显示，VA缺乏组大鼠在学习和测试阶段的错误次数分别比对照组多2倍和4倍左右（P<0.05）。
2.VA缺乏组大鼠海马突触可塑性受到抑制
钙成像显示，VA缺乏组大鼠海马CA1区神经元的Fura-2信号与对照组相比低20%（P<0.05），表明VA缺乏可能降低了海马突触前钙信号递质的释放。同样地，片段LTP实验的结果表明VA缺乏组大鼠海马突触传递强度减弱，LTP形成受到抑制。
3.VA缺乏可能抑制cAMP响应元素结合蛋白和L型电压门控钙通道的表达
实时荧光定量PCR结果表明，VA缺乏组大鼠海马中cAMP响应元素结合蛋白和L型电压门控钙通道mRNA的表达分别比对照组水平低约30%和20%(P<0.05)，暗示缺乏VA可能通过上述机制影响海马钙信号途径。
Conclusion
本研究表明，孕期边缘型VA缺乏可能影响海马突触可塑性和钙信号通路，从而影响大鼠学习记忆能力。机制研究表明，VA缺乏可能抑制cAMP响应元素结合蛋白和L型电压门控钙通道的表达，此外还有待进一步研究。这些发现有助于深入理解孕期膳食营养的重要性，旨在为人类更好地管理孕妇的营养提供一些基础研究依据。