菟丝子对恐伤孕鼠子代学习记忆及海马m<sup>6</sup>A修饰的影响

张桐; 侯俊林; 江煜; 杨丽萍; 杜志欣; 刘岳轩; 丁申奥; 杨雪明; 闫毅楠

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221619

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

菟丝子对恐伤孕鼠子代学习记忆及海马m⁶A修饰的影响

药理 | 更新时间：2022-12-21

- 菟丝子对恐伤孕鼠子代学习记忆及海马m⁶A修饰的影响
- Effect of Cuscutae Semen on Learning and Memory and N6-methyladenosine Modification in Hippocampus of Offspring of Fear-damaged Pregnant Rats
- 中国实验方剂学杂志 2023年29卷第2期页码：104-112
- 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：
  
  张桐，在读硕士，从事儿童情志病病因学及其中医药防治研究，Tel：0371-65937828，E-mail：zhangtong1600@126.com
  侯俊林，博士，硕士生导师，副教授，从事情志与认知发育的理论与临床研究，Tel：0371-65937828，E-mail：houjunlin2005@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(81973596);河南省科技攻关项目(212102310341)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221619
  中图分类号： R285;R289;R22;R2-031;R33
- 收稿日期：2022-08-10，
  
  网络出版日期：2022-11-10，
  
  纸质出版日期：2023-01-20
- 稿件说明：
移动端阅览
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

侯俊林，杨丽萍 . 刍议“恐伤肾”对“肾藏精生髓通于脑”的影响［J］. 中国中医基础医学杂志， 2018 ， 24 （ 5 ）： 586 - 587，681 .

萧闵，冯新玲 . 恐伤孕鼠对其仔鼠脑皮质神经元早期发育影响的实验研究［J］. 时珍国医国药， 2017 ， 28 （ 9 ）： 2293 - 2295 .

侯俊林，杨丽萍，朱江慧，等 . 孕期恐应激对孕鼠及其子代近远期海马NMDAR1、NR2B表达的影响［J］. 时珍国医国药， 2020 ， 31 （ 2 ）： 479 - 481 .

王启阳，潘明敏，杨丽萍 . 基于mRNA的m6A修饰角度探讨恐伤肾致胎损机制的可行性［J］. 中华中医药杂志， 2021 ， 36 （ 4 ）： 2173 - 2178 .

LV Z ， XU T ， LI R ， et al . Downregulation of m 6 A Methyltransferase in the hippocampus of Tyrobp -/- mice and implications for learning and memory deficits ［J］. Front Neurosci ， 2022 ， 16 ： 739201 .

PUPAK A ， SINGH A ， SANCHO-BALSELLS A ， et al . Altered m 6 A RNA methylation contributes to hippocampal memory deficits in Huntington's disease mice ［J］. Cell Mol Life Sci ， 2022 ， 79 （ 8 ）： 416 .

ZHANG S ， MENG P ， CHENG S ， et al . Pregnancy exposure to carbon black nanoparticles induced neurobehavioral deficits that are associated with altered m 6 A modification in offspring ［J］. Neurotoxicology ， 2020 ， 81 ： 40 - 50 .

CHEN B ， LIU Y ， CAI Y ， et al . Hippocampus is more vulnerable to neural damages induced by repeated sevoflurane exposure in the second trimester than other brain areas ［J］. Acta Biochim Biophys Sin （Shanghai）， 2020 ， 52 （ 8 ）： 864 - 874 .

王晶，李明曦，刘春容，等 . 孕期药物暴露与出生缺陷相关性研究的横断面调查［J］. 中国循证医学杂志， 2022 ， 22 （ 6 ）： 692 - 705 .

武晓冬 . 菟丝子性味功效及临床应用探析［J］. 中国中医基础医学杂志， 2022 ， doi： 10.19945/j.cnki.issn.1006-3250.20220630.001 http://dx.doi.org/10.19945/j.cnki.issn.1006-3250.20220630.001 .

张威，付之恬，刘宸光，等 . UPLC-MS/MS同时测定菟丝子中6种黄酮类成分的含量［J］. 沈阳医学院学报， 2018 ， 20 （ 4 ）： 377 - 380 .

ZHANG Y ， XIONG H ， XU X ， et al . Compounds identification in semen cuscutae by ultra-high-performance liquid chromatography （UPLCs） coupled to electrospray ionization mass spectrometry ［J］. Molecules ， 2018 ， 23 （ 5 ）： 1199 .

马红霞，尤昭玲，王若光，等 . 菟丝子总黄酮对大鼠流产模型妊娠结局及胎盘、蜕膜形态学的影响［J］. 中药材， 2008 （ 7 ）： 1044 - 1046 .

彭申明，陈勤，陈逸青，等 . 菟丝子总黄酮对内分泌衰退痴呆模型小鼠学习记忆功能的影响及保护作用机制［J］. 激光生物学报， 2014 ， 23 （ 3 ）： 218 - 226 .

侯俊林，杨丽萍，万海娇，等 . 恐伤孕鼠对其血浆ACTH、GC含量及仔鼠发育情况的影响［J］. 中华中医药杂志， 2018 ， 33 （ 4 ）： 1537 - 1539 .

夏卉芳 . 菟丝子水提液对大鼠胚胎发育毒性的实验研究［D］. 贵州：遵义医学院， 2012 .

邵建柱，郭杏林，张婧，等 . 菟丝子临床应用及其用量［J］. 吉林中医药， 2019 ， 39 （ 1 ）： 36 - 39 .

MÉLANÇON J ， BERNARD N ， FOREST J C ， et al . Impact of maternal prenatal psychological stress on birth weight ［J］. Health Psychol ， 2020 ， 39 （ 12 ）： 1100 - 1108 .

IVANOVA N ， NENCHOVSKA Z ， ATANASOVA M ， et al . Chronic piromelatine treatment alleviates anxiety， depressive responses and abnormal hypothalamic-pituitary-adrenal axis activity in prenatally stressed male and female rats ［J］. Cell Mol Neurobiol ， 2022 ， 42 （ 7 ）： 2257 - 2272 .

朱江慧，杨丽萍，万海娇，等 . 孕期“恐伤肾”对子代脑发育的影响机制及其干预［J］. 辽宁中医杂志， 2017 ， 44 （ 12 ）： 2545 - 2547 .

冯新玲，周安方，郑三一 . 恐伤孕鼠对其仔鼠大脑海马区乙酰胆碱代谢的影响［J］. 中医药信息， 2009 ， 26 （ 3 ）： 68 - 69，96 .

冯新玲，周安方，周慧芳，等 . 恐伤孕鼠对其仔鼠脑发育的影响及其机制研究［J］. 中华中医药学刊， 2008 （ 9 ）： 2063 - 2065 .

李新民，杨丽萍，万海娇，等 . 恐伤孕鼠所产21日龄仔鼠的认知发育与海马区GLU、GABA、GLY的相关性研究［J］. 中华中医药学刊， 2019 ， 37 （ 1 ）： 56 - 59 .

杨丽萍，李新民，袁福宁，等 . 恐伤母鼠对其仔鼠海马神经细胞突触结构及CA3区p-CREB、SYN-1蛋白表达的影响［J］. 时珍国医国药， 2013 ， 24 （ 10 ）： 2567 - 2568 .

王琦，宋芳，应康，等 . 菟丝子对雌性生殖系统保护作用的研究进展［J］. 包头医学院学报， 2021 ， 37 （ 9 ）： 117 - 119 .

刘海云，宋渺渺，肖爱娇 . 菟丝子提取物对失眠大鼠学习记忆能力及神经递质的影响［J］. 江西中医药， 2018 ， 49 （ 9 ）： 60 - 62 .

何志坚，施旻，刘海云 . 菟丝子提取物对 D -半乳糖所致衰老小鼠的抗衰老作用［J］. 中国老年学杂志， 2015 ， 35 （ 19 ）： 5444 - 5446 .

HAN M ， LIU Z ， XU Y ， et al . Abnormality of m 6 A mRNA methylation is involved in Alzheimer's disease ［J］. Front Neurosci ， 2020 ， 14 ： 98 .

ZHAO F ， XU Y ， GAO S ， et al . METTL3-dependent RNA m 6 A dysregulation contributes to neurodegeneration in Alzheimer's disease through aberrant cell cycle events ［J］. Mol Neurodegener ， 2021 ， 16 （ 1 ）： 70 .

ZHANG Z ， WANG M ， XIE D ， et al . METTL3-mediated N6-methyladenosine mRNA modification enhances long-term memory consolidation ［J］. Cell Res ， 2018 ， 28 （ 11 ）： 1050 - 1061 .

程文栎，张文娟 . m 6 A RNA甲基化对神经系统发育及其相关疾病的调控作用［J］. 暨南大学学报：自然科学与医学版， 2022 ， 43 （ 1 ）： 1 - 8 .

SPYCHALA A ， RÜTHER U . FTO affects hippocampal function by regulation of BDNF processing ［J］. PLoS One ， 2019 ， 14 （ 2 ）： e0211937 .

WALTERS B J ， MERCALDO V ， GILLON C J ， et al . The role of the RNA demethylase FTO （fat mass and obesity-associated） and mRNA methylation in hippocampal memory formation ［J］. Neuropsychopharmacology ， 2017 ， 42 （ 7 ）： 1502 - 1510 .

MA C ， CHANG M ， LV H ， et al . RNA m 6 A methylation participates in regulation of postnatal development of the mouse cerebellum ［J］. Genome Biol ， 2018 ， 19 （ 1 ）： 68 .

HE B ， WANG J . METTL3 regulates hippocampal gene transcription via N6-methyladenosine methylation in sevoflurane-induced postoperative cognitive dysfunction mouse ［J］. Aging （Albany NY）， 2021 ， 13 （ 19 ）： 23108 - 23118 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

脑震宁对脑震荡后综合征模型大鼠海马线粒体功能的影响

安寐丹通过PI3K/Akt/mTOR信号通路调控细胞自噬改善睡眠剥夺小鼠学习记忆水平

安寐丹调控cGAS/STING信号通路介导免疫炎症改善失眠大鼠学习记忆机制

基于JNK/c-Myc/p53信号通路探讨酸枣仁汤对抑郁模型大鼠的干预作用

姜黄素对低氧诱导慢性神经损伤小鼠认知功能的影响

菟丝子对恐伤孕鼠子代学习记忆及海马m6A修饰的影响

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

DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221619

摘要

Abstract

关键词

Keywords

references

菟丝子对恐伤孕鼠子代学习记忆及海马m⁶A修饰的影响