目的:应激是个体对内外环境刺激作出的紧张非特异性反应。短期适度的应激对个体是无害的,但长期暴露在应激刺激下会对大脑结构和功能产生有害影响。慢性应激是影响现代社会多种人类疾病的主要危险因素。大脑是慢性应激的主要靶器官,慢性应激后不同的大脑区域,如海马、前额叶皮质和杏仁核等,都有功能损伤和形态改变。有证据表明,长期处在应激环境下会影响学习和记忆、决策和情绪等反应,甚至可能诱发抑郁症和阿尔茨海默病等病理过程。因而,了解应激对学习和记忆影响的作用和机制对于降低应激带来的负面影响具有重要意义,对于了解阿尔茨海默病等神经退行性疾病的发生具有指导意义。慢性应激主要作用于下丘脑-垂体-肾上腺轴,释放糖皮质激素,正常在人中是皮质醇,但在啮齿类动物中是皮质酮。皮质酮对盐皮质激素受体的亲和力比糖皮质激素受体高得多,只有在皮质酮水平升高时才与糖皮质激素受体结合,比如慢性应激。线粒体是细胞内糖皮质激素信号转导的关键靶点,它是应对和适应压力的关键。线粒体提供了满足应激反应所需的大量能量,对于大脑尤其重要。抵抗素是一种由脂肪细胞分泌的富含半胱氨酸的多肽类激素。抵抗素在胰岛素抵抗、各种代谢性、炎症性和自身免疫性疾病中发挥着关键作用,但在神经系统中的功能尚有争议。我们前期研究发现侧脑室注射抵抗素能抑制小鼠脑内室管膜下区移植的神经干细胞向星形胶质细胞分化,体外研究表明抵抗素通过作用于TLR4受体影响星形胶质细胞分化,进而改变血脑屏障通透性。此外,我们发现在神经干细胞向星形胶质细胞分化体系中,抵抗素使细胞的线粒体膜电位降低,JC-1由聚合态向单体转变,产生绿色荧光。进而揭示抵抗素可能影响了星形胶质细胞线粒体功能。大脑正常功能的行使取决于神经血管的耦合,即神经活动迅速增加局部血流量以满足局部脑能量需求的瞬时变化。我们推测抵抗素可能影响了星形胶质细胞的葡萄糖摄取,引起脑血流的改变,最终引起神经元反应性降低。我们对抵抗素调控的脑血流改变与慢性压力所致学习记忆障碍进行了分析。研究方法:1.首先用6-8周龄的雄性C57/BL6小鼠进行为期21天的慢性束缚应激模型制备。之后检测小鼠体重、血糖、皮质酮等指标,鉴定模型是否制备成功;2.对慢性束缚应激21天的小鼠进行Y迷宫和新物体识别实验,检测模型小鼠是否发生学习记忆障碍;3.ELISA方法检测血清中轻链神经丝蛋白,从分子水平验证模型小鼠的学习记忆障碍;4.ELISA方法检测血清及前额叶皮质、下丘脑、海马和纹状体等四部分脑组织中抵抗素的表达水平,分析其与模型小鼠学习记忆改变的相关性;5.制备海马石蜡切片检测抵抗素由何种细胞分泌;6.向6-8周龄雄性C57/BL6小鼠侧脑室注射抵抗素,激光散斑血流成像仪检测脑血流。结果:1.21d模型制备期间,实验组小鼠体重缓慢上升,但上升的速率明显低于对照组,实验组小鼠的血糖与对照组相比显著升高,实验组小鼠血清中皮质酮含量上升;2.与对照组相比,实验组小鼠学习记忆能力明显降低;3.慢性应激小鼠血清轻链神经丝蛋白含量明显高于对照组;4.慢性束缚应激小鼠血清中抵抗素水平明显升高,海马和下丘脑抵抗素表达明显较高,但实验组和对照组海马组织上清中瘦素和脂联素含量无显著性差异;与对照组相比,实验组小鼠前额叶皮质和纹状体抵抗素表达无明显差异。慢性束缚应激引起的学习记忆改变与血清和海马中抵抗素水平呈负相关;5.海马组织石蜡切片显示部分胶质纤维酸性蛋白阳性的星形胶质细胞中表达抵抗素;6.预实验结果显示,侧脑室注射不同浓度抵抗素的小鼠脑血流灌注平均血量均有明显下降。模型制备结束后检测小鼠脑血流灌注平均血量有明显下降,与对照组相比,实验组小鼠脑血流量下降更明显。提示慢性应激可能通过引起抵抗素表达变化进而导致脑血流改变,引起学习记忆障碍。结论:慢性应激导致的小鼠学习记忆能力降低与血清中抵抗素水平正相关;侧脑室注射抵抗素能降低小鼠脑血流灌注量。