手機版
化工儀器網(wǎng)手機版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號：chem17
掃碼關(guān)注視頻號
已知中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的細菌感染會導(dǎo)致長期神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，并可能引起成人和兒童出現(xiàn)嚴重的感染性腦功能障礙。新出現(xiàn)的證據(jù)表明，中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染可能會增加個體在15 年內(nèi)患癡呆癥的風(fēng)險，并且阿爾茨海默癥與免疫反應(yīng)之間存在明確的聯(lián)系。
雖然目前的治療策略可以抑制炎癥，但它們在預(yù)防感染后認知能力下降方面的能力仍然有限。研究者們希望能夠開發(fā)限制或逆轉(zhuǎn)神經(jīng)損傷的新型有效治療方法，并強調(diào)持續(xù)研究感染對大腦的長期影響的重要性。
為了了解細菌引起的神經(jīng)炎癥與感染后認知變化之間的關(guān)系，Oklahoma大學(xué)健康科學(xué)中心的研究人員使用諾達思的鼠類家居行為活動觀測箱(PhenoTyper)和動物運動軌跡跟蹤系統(tǒng)(EthoVision XT)進行了一系列嚙齒類動物實驗。這種實驗設(shè)置使他們能夠研究全身性和中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染如何逐漸損害學(xué)習(xí)、記憶和整體決策能力。
神經(jīng)炎癥與記憶喪失
Listeria monocytogenes (Lm)是一種具有神經(jīng)侵襲性的細菌病原體。Cassidy及其同事將小鼠暴露于兩種Lm菌株：一種能夠感染大腦的神經(jīng)侵襲性菌株Lm 10403s，以及一種缺乏listeriolysin O基因的hly基因（Δhly）。第三組小鼠僅進行假注射，所有小鼠均接受14天的抗生素治療。流程圖如圖1A所示。
在注射后1個月到4個月，小鼠接受一系列旨在評估學(xué)習(xí)和記憶能力的行為測試。這些測試包括在裝有認知墻的鼠類家居行為活動觀測箱(PhenoTyper)籠中進行的基于獎勵的辨別任務(wù)。帶有認知墻的PhenoTyper是一種自動化的家庭籠設(shè)備，可以非侵入性地測量動物的運動和認知能力（圖1B）。在測試過程中，通過攝像頭持續(xù)跟蹤小鼠的運動和決策，使用動物運動軌跡跟蹤系統(tǒng)(EthoVision XT)記錄和分析小鼠的活動。
在行為測試階段之后，研究人員收集腦樣本，并評估T細胞亞群的變化是否與觀察到的學(xué)習(xí)、記憶和決策能力的缺陷相關(guān)，以了解炎癥如何影響感染后的認知變化。
結(jié)果
Lm感染會損害學(xué)習(xí)能力
在感染后1個月時，各組在初始階段和反轉(zhuǎn)階段的差異相對較?。▓D2A）。然而，到感染后4個月時，感染10403s的小鼠明顯與其他組不同（圖2B）。當(dāng)直接比較每個治療組感染后1個月和4個月的結(jié)果時，性能差異更加明顯。這表明未感染小鼠在1個月和4個月時的累積學(xué)習(xí)指數(shù)相互重疊，而對于感染Δhly Lm的小鼠，觀察到較小的差異（圖2C，D）。相比之下，從Lm 10403s感染中恢復(fù)的小鼠在1個月和4個月時的指數(shù)出現(xiàn)分歧，尤其是在反轉(zhuǎn)階段（圖2E）。與未感染的對照組相比，感染Lm會損害反轉(zhuǎn)階段的認知能力（圖2F，H）。
測量動物通過認知墻做出正確選擇的次數(shù)，以及達到預(yù)先設(shè)定的成功標(biāo)準(zhǔn)所需的時間，特別是正確選擇的百分比。選擇的進入標(biāo)準(zhǔn)要求動物成功學(xué)習(xí)每項任務(wù)，基于在過去30次進入中達到80%的成功率。圖3所示結(jié)果表明，在反轉(zhuǎn)階段，感染10403s的小鼠在感染后4個月達到80%標(biāo)準(zhǔn)所需的時間明顯多于未感染小鼠（圖3B），而在感染后1個月時則沒有差異（圖3A）。盡管感染10403s的小鼠在4個月時需要更多時間才能達到標(biāo)準(zhǔn)（圖3D），但執(zhí)行的進入次數(shù)沒有差異（圖3C，D）。
在家籠環(huán)境中移動的距離在Lm感染后下降
在感染后1個月進行測試時，各組在初始階段或反轉(zhuǎn)階段的移動距離沒有差異（圖4A）。相反，在感染后4個月測量時，Lm感染的小鼠在初始階段和反轉(zhuǎn)階段的移動距離都明顯少于未感染的小鼠（圖4B）。此外，10403s感染的小鼠在兩個階段的移動距離都少于Δhly感染的小鼠。
腦樣本中的變化
感染 Lm 10403s（而非Δhly Lm）后 1 個月，CD8+和CD4+ T淋巴細胞數(shù)量顯著增加。感染后4個月，CD8+、CD69+CD8+ T淋巴細胞和CD8+ TRM的數(shù)量仍然較高，但CD4+細胞數(shù)量恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)水平。腦CD8+ T淋巴細胞數(shù)量較高與認知能力下降的相關(guān)性很強。
總結(jié)
Lm是一種具有神經(jīng)侵襲性的細菌病原體，常被用于研究先天性和適應(yīng)性免疫對中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的反應(yīng)。然而，關(guān)于Lm感染后神經(jīng)認知后遺癥的數(shù)據(jù)缺乏。本文提供的數(shù)據(jù)表明，從Lm感染中恢復(fù)的小鼠在神經(jīng)認知功能的多個測量指標(biāo)上存在缺陷。
參考文獻
Cassidy, B. R., Logan, S., Farley, J. A., Owen, D. B., Sonntag, W. E. & Drevets, D. A. (2023).Progressive cognitive impairment after recovery from neuroinvasive and non-neuroinvasive Listeria monocytogenes infection Front. Immunol. 14, 1146690.
歡迎關(guān)注諾達思公眾號，了解更多精彩內(nèi)容！
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
采購中心