切片掃描儀助慢性酒精對小鼠空間記憶及海馬區(qū)信號通路影響的研究

酒精作為一種廣泛使用的精神活性物質(zhì)，其嚴重濫用已成為全球共同面臨的重大公共衛(wèi)生難題。諸多研究表明，長期飲酒與認知功能下降，特別是學(xué)習(xí)和記憶能力的損害密切相關(guān)。這些認知障礙與大腦中海馬區(qū)的結(jié)構(gòu)和功能變化有著直接聯(lián)系。海馬區(qū)是與學(xué)習(xí)和記憶密切相關(guān)的大腦區(qū)域，而腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（Brain-derived neurotrophic factor，BDNF）及其信號通路在調(diào)節(jié)海馬區(qū)的突觸可塑性、神經(jīng)元存活和記憶形成扮演著關(guān)鍵角色。

來自徐州醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)系蔡紅星教授團隊于2023年5月在《Heliyon》上發(fā)表了題為“The effect of chronic alcohol exposure on spatial memory and BDNF–TrkB- PLCγ1 signaling in the hippocampus of male and female mice”，文章根據(jù)BDNF在神經(jīng)可塑性和記憶形成的重要性，以及酒精濫用對這些過程可能產(chǎn)生的負面影響，著重探討了慢性酒精暴露對雄性和雌性小鼠空間記憶能力的影響，以及在這一過程中海馬區(qū)內(nèi)BDNF、其受體原肌球蛋白相關(guān)激酶B（Tropomyosin-related kinase B，TrkB）和下游信號分子磷脂酶Cγ1（Phospholipase Cγ1，PL Cγ1），即BDNF- TrkB- PL Cγ1信號通路的表達變化。

 

本研究中，酒精暴露后兩性小鼠的肝組織H&E石蠟切片和海馬區(qū)IHC石蠟切片，均由芬蘭Grundium公司的Ocus便攜式數(shù)字病理切片顯微掃描成像系統(tǒng)完成。

圖1 間歇性20%酒精攝入的小鼠肝組織中H&E染色圖片（左雄性小鼠，右雌性小鼠）
研究人員發(fā)現(xiàn)，與水系對照組相比，間歇性20%酒精攝入后雄性和雌性小鼠的肝臟組織均未發(fā)生明顯改變（如圖1所示）。

圖2 長期飲酒后雄性小鼠海馬區(qū)IHC染色圖片（BDNF、TrkB、p-PLCγ1、PLCγ1）

圖3 長期飲酒后雌性小鼠海馬區(qū)IHC染色圖片（BDNF、TrkB、p-PLCγ1、PLCγ1）
結(jié)合Western blot和兩性小鼠海馬區(qū)IHC（圖2、3）的實驗結(jié)果，與水系對照組相比，可以發(fā)現(xiàn)長期飲酒后，酒精組雄性小鼠海馬區(qū)BDNF表達明顯上升，而雌性小鼠BDNF的表達則有所下降，TrkB和PLCγ1的表達在兩性小鼠中沒有顯著變化。

進一步研究表明，慢性酒精暴露會引起小鼠空間記憶損害，并在海馬區(qū)BDNF-TrkB-PLCγ1信號通路的表達上存在性別差異。對酒精如何影響兩性小鼠空間記憶和相關(guān)神經(jīng)生物學(xué)機制，研究結(jié)果提出了更深入的見解，為未來酒精引起記憶損害的預(yù)防和治療策略提供了科學(xué)依據(jù)。

芬蘭Grundium公司自主研發(fā)和生產(chǎn)了全球領(lǐng)先的便攜式數(shù)字病理掃描顯微成像系統(tǒng)--Ocus。設(shè)備具有雙層可移動載物臺，根據(jù)自動圈選的區(qū)域，結(jié)合專利的軟件算法采取螺旋路徑等非直線掃描模式，快速完成掃描。Ocus每個視野獨立自動對焦，可有效避免切片厚薄不均導(dǎo)致的圖像問題，且采集的圖片自動無縫拼接生成超高清圖片，不遺漏任何有價值的信息。Ocus的訪問和操作均采用瀏覽器模式，通過有線、無線或自帶熱點的鏈接，無需安裝額外的軟件或app，通過手機、Pad或電腦即可實現(xiàn)儀器的訪問和操控。
 
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https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e16660


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