Effect of Cuscutae Semen on Learning and Memory and N6-methyladenosine Modification in Hippocampus of Offspring of Fear-damaged Pregnant Rats

ZHANG Tong; HOU Junlin; JIANG Yu; YANG Liping; DU Zhixin; LIU Yuexuan; DING Shenao; YANG Xueming; YAN Yinan

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221619

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Effect of Cuscutae Semen on Learning and Memory and N6-methyladenosine Modification in Hippocampus of Offspring of Fear-damaged Pregnant Rats

更新时间：2022-12-21

- Effect of Cuscutae Semen on Learning and Memory and N6-methyladenosine Modification in Hippocampus of Offspring of Fear-damaged Pregnant Rats
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 2, Pages: 104-112(2023)
- 作者机构：
  
  1.河南中医药大学，河南省中西医结合防治脑认知疾病工程技术研究中心，郑州市中西医结合防治脑认知疾病重点实验室，郑州 450046
  2.河南中医药大学第三附属医院，郑州 450008
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221619
  CLC： R285;R289;R22;R2-031;R33
- Received：10 August 2022，
  
  Published Online：10 November 2022，
  
  Published：20 January 2023
- 稿件说明：
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张桐,侯俊林,江煜等.菟丝子对恐伤孕鼠子代学习记忆及海马m⁶A修饰的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(02):104-112.

ZHANG Tong,HOU Junlin,JIANG Yu,et al.Effect of Cuscutae Semen on Learning and Memory and N6-methyladenosine Modification in Hippocampus of Offspring of Fear-damaged Pregnant Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(02):104-112.
张桐,侯俊林,江煜等.菟丝子对恐伤孕鼠子代学习记忆及海马m⁶A修饰的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(02):104-112. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221619.

ZHANG Tong,HOU Junlin,JIANG Yu,et al.Effect of Cuscutae Semen on Learning and Memory and N6-methyladenosine Modification in Hippocampus of Offspring of Fear-damaged Pregnant Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(02):104-112. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221619.

摘要

目的

观察菟丝子对恐伤孕鼠所产子代学习记忆能力及海马N6-甲基腺苷（m

A）相关修饰酶和m

A总水平的影响。

方法

将45只孕鼠随机分为空白组、模型组和菟丝子组。在孕1 d~孕19 d，模型组和菟丝子组采用旁观电击法造模，菟丝子组5 g·kg

-1

·d

-1

菟丝子水煎剂灌胃，其余2组等量纯净水灌胃处理，所产仔鼠延续母代分组。仔鼠于21 d龄进行水迷宫实验观察行为学改变；采用透射电镜观察仔鼠海马神经元发育情况；采用实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）、蛋白免疫印迹法（Western blot）、免疫组化法（IHC）分别检测仔鼠海马甲基转移酶样蛋白3（METTL3）、甲基转移酶样蛋白14（METTL14）、Wilms瘤1相关蛋白（WTAP）、脂肪量和肥胖相关蛋白（FTO）、Alk B同源蛋白5（ALKBH5） mRNA及蛋白表达水平；采用高效液相色谱串联质谱法（LC-MS/MS）检测仔鼠海马m

A总含量。

结果

与空白组比较，模型组仔鼠平均潜伏期延长，进入目标象限次数、目标象限停留时间及穿越平台次数均显著减少（

0.01）；海马CA1、CA3神经元结构损伤严重，线粒体肿胀，内质网扩张，部分突触结构模糊，数量较少；METTL3、METTL14、FTO、ALKBH5表达水平下降，m

A总水平明显下降（

0.05，

0.01）。与模型组比较，菟丝子组仔鼠平均潜伏期缩短，进入目标象限次数、目标象限停留时间及穿越平台次数均显著增加（

0.01）；海马CA1、CA3神经元损伤程度减轻，线粒体、内质网结构较好，突触结构清晰、完整，分布密集；METTL3、METTL14、FTO表达水平上升，m

A总水平明显上升（

0.05，

0.01）。

结论

菟丝子能够有效改善孕期恐伤肾所致的子代学习记忆能力下降，保护海马神经元，上调海马METTL3、METTL14、FTO表达水平及m

A总水平。

Abstract

Objective

To observe the effects of Cuscutae Semen on the learning and memory ability， N6-methyladenosine （m

A）-related modification enzymes and total m

A level in hippocampus of the offspring of fear-damaged pregnant rats.

Method

Forty-five pregnant rats were randomly divided into blank group， model group and Cuscutae Semen group. From the 1

day to the 19

day of pregnancy， rats in the model group and the Cuscutae Semen group were induced by observing electric shock of other rats. The Cuscutae Semen group was treated with 5 g·kg

-1

·d

-1

Cuscutae Semen decoction （

）， while the other two groups were treated with the same amount of purified water. The offspring were assigned following the grouping method of their maternal generation. The behavioral changes of the offspring were tested by Morris water maze on 21

day after birth， and the development of hippocampal neurons was observed by transmission electron microscopy. The mRNA and protein expression levels of methyltransferase-like 3 （METTL3）， METTL14， Wilms tumor 1 associated protein （WTAP）， fat mass and obesity-associated protein （FTO） and Alk B homologue 5 （ALKBH5） were detected by Real-time polymerase chain reaction （Real-time PCR）， Western blot and immunohistochemistry （IHC）. The total content of m

A in hippocampus was determined by high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry （LC-MS/MS）.

Result

Compared with the conditions in the blank group， the average latency duration in the model group was prolonged， and the number of entries in the target quadrant， the target quadrant duration and the number of crossing the platform were decreased （

0.01）. Additionally， the model group had seriously damaged structure of hippocampal CA1 and CA3 neurons， swollen mitochondria， expanded endoplasmic reticulum， and small number of synapses with some having blurred structure， and the expression levels of METTL3， METTL14， FTO， ALKBH5 as well as the total m

A level were lower than those in the blank group （

0.05，

0.01）. Compared with the model group， the Cuscutae Semen group had shortened average latency duration， increased number of entries in the target quadrant， target quadrant duration and number of crossing the platform （

0.01）， alleviated damage of hippocampal CA1 and CA3 neurons， fine structure of mitochondrial and endoplasmic reticulum， and clear， intact and dense synapses. And the expression levels of METTL3， METTL14， FTO as well as the total level of m

A were up regulated， while the expression level of ALKBH5 was down regulated in the Cuscutae Semen group （

0.05，

0.01）.

Conclusion

Cuscutae Semen improved the learning and memory ability of the offspring of the rats affected by fear damaging kidney during pregnancy， protected hippocampal neurons， and up-regulated the expression levels of METTL3， METTL14， FTO and the total m

A level in hippocampus.

关键词

Keywords

references

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