产前酒精暴露诱导小鼠海马体GABA能中间神经元损伤

摘要

目的 明确产前酒精暴露（prenatal alcohol exposure, PAE）对小鼠海马体γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid, GABA）能中间神经元的损伤效应。方法 将妊娠C57BL/6小鼠随机分为配对喂养对照（pair-fed control, PF-Cont）组与PAE组，PAE组于妊娠第5～10天灌胃4.5 g/kg乙醇、第11～20天灌胃6.0 g/kg乙醇，PF-Cont组灌胃等热量麦芽糖糊精溶液。子代出生后，采用全细胞膜片钳技术检测出生后第10天（PND10）子代海马GABA能神经元自发性抑制性突触后电流（spontaneous inhibitory postsynaptic currents, sIPSC）;利用高尔基-考克斯染色结合Sholl分析量化海马CA1、CA2/3及齿状回（dentate gyrus, DG）区神经元树突结构；利用磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）检测72～89日龄雄性子代脑形态指标；采用免疫荧光染色结合体视学方法分析PND10雄性子代海马GABA能神经元小白蛋白（parvalbumin, PV⁺）、钙视网膜蛋白（calretinin, CR⁺）及总神经元特异性核蛋白（neuronal nuclei, NeuN⁺）密度。结果 PAE组雄性子代海马GABA能神经元sIPSC频率显著高于PF-Cont组（P<0.05）;44 mmol/L乙醇可进一步升高PAE组雄性子代sIPSC频率（P<0.01）,88 mmol/L乙醇则显著抑制（P<0.01）。PAE组雄性子代海马CA1区（10～50μm）、CA2/3区（50～140μm）、DG区（100～140μm）树突交叉点数显著高于PF-Cont组（均P<0.01）,树突总长度（CA1区增加31.5%、CA2/3区增加38.17%、DG区增加33.2%）及初级树突数量也显著增加（均P<0.05）。PAE组雄性子代成年后体重[（19.64±0.43）vs.（21.32±0.51）g]、脑体积[（0.42±0.01）vs.（0.47±0.01）cm³]、脑表面积[（74.81±2.05）vs.（83.05±2.03）mm²]及皮质厚度[（869.54±8.02）vs.（900.32±10.13）μm]均显著低于PF-Cont组（均P<0.05）;PV⁺、CR⁺ GABA能神经元及NeuN⁺总神经元三维密度显著降低（均P<0.05）。结论 PAE可特异性损伤子代小鼠海马体GABA能中间神经元，表现为雄性子代突触前兴奋性异常、树突分支复杂性增加，且导致子代成年后脑结构发育滞后及GABA能神经元密度下降，该损伤可能是胎儿酒精谱系障碍中认知与行为障碍的重要神经生物学基础。

关键词

产前酒精暴露 / GABA能神经元 / 海马 / 突触发育 / 胎儿酒精谱系障碍