早期癫痫持续状态后Wistar大鼠社交能力、认知功能以及参与社会行为、奖赏系统和突触功能的分子基因和蛋白表达数据集

Dataset on sociability, cognitive function, gene and protein expression of molecules involved in social behavior, reward system and synapse function following early-life status epilepticus in Wistar rats.

作者信息Ana Miriã Pacífico, Samuel P Batista, Fernanda T Ribeiro, Pedro B Dos Santos, Gabriel Bruno Silveira, Bruna Pascarelli Pedrico do Nascimento, Eduardo Dias Junior, Geraldo Henrique L Barbosa, Miriam Oliveira Ribeiro, Sergio Gomes da Silva, Roberta M Cysneiros
PMID32596424
发布时间2020-06-07
DOI10.1016/j.dib.2020.105819

实验完整度

中

包含行为学测试(社交识别、巴恩斯迷宫、八角迷宫)和分子检测(qPCR、ELISA),涵盖功能验证和部分分子表达验证。

主要模型

Wistar大鼠早期癫痫持续状态模型(P9匹罗卡品诱导) 成年雄性Wistar大鼠

重点核对

动物分组:实验组于P9注射匹罗卡品380 mg/kg(i.p.),对照组注射0.9%生理盐水 社交识别测试:装置(圆形竞技场,60 cm直径×50 cm高),社交刺激为30日龄陌生同类,间歇6分钟,重复3次(S1),随后更换新刺激(S2)测试2次 巴恩斯迷宫:训练期12天,测试期(去除逃逸笼)在训练后24小时进行,迷宫分为6个区,逃逸笼位于0–60°区 八角迷宫:训练期4臂放置食物,测试期在训练后30分钟进行,记录工作记忆错误和参考记忆错误 分子检测:使用qPCR和ELISA检测下丘脑、海马、杏仁核和纹状体中的OT、OTR、DRD1、DRD2、NT3、Synapsin I表达

摘要

早期癫痫持续状态会导致社交互动和发声缺陷,增加焦虑,无认知障碍,并改变海马内(CA3-CA1)及海马与前额叶皮层之间的功能连接,但其潜在机制尚不清楚。本数据文章包含成年雄性Wistar大鼠在早期匹罗卡品诱导的癫痫发作后的行为学和分子数据。评估了动物的社交记忆和社交动机、工作记忆和参考记忆以及认知灵活性。检测了脑组织(下丘脑、海马、杏仁核和纹状体)中与社会行为、奖赏系统和突触功能相关的分子的基因和蛋白表达。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
早期癫痫持续状态如何影响成年后的社交行为、认知功能以及相关分子的表达?
核心机制
早期癫痫持续状态可能通过影响下丘脑-海马催产素系统,即在增加下丘脑催产素水平的同时降低海马催产素受体的表达,参与社交行为缺陷的形成。
主要证据
实验组大鼠社交互动时间显著减少(p=0.0128),社会动机降低;巴恩斯迷宫测试显示空间策略改变但无学习记忆障碍;八角迷宫测试显示工作记忆错误减少;分子检测显示下丘脑OT水平是对照组的3.1倍,海马OTR蛋白表达降低(p=0.034)。
研究意义
该数据有助于进一步研究早期癫痫发作与慢性社交异常之间的因果关联,表明社交决策网络对癫痫发作敏感。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

早期癫痫持续状态模型建立

建立早期癫痫持续状态模型,以模拟足月新生儿期癫痫发作。

实验组于P9注射匹罗卡品(380 mg/kg,i.p.)诱导癫痫持续状态,对照组注射0.9%生理盐水;发作持续约4小时后返回母鼠身边,21日龄时随机选择雄鼠进行后续实验。

2

社交识别与社交动机测试

评估实验组大鼠的社交记忆和社交动机是否受损。

使用圆形竞技场进行社交识别测试,连续3天每天10分钟适应;然后引入陌生同类(S1)进行3次试验,间隔6分钟,随后更换新刺激(S2)进行2次试验,记录探索时间。

3

空间学习与记忆测试(巴恩斯迷宫)

评估早期癫痫持续状态对空间学习、参考记忆和认知灵活性的影响。

使用巴恩斯迷宫进行适应(1天)、训练(12天)和测试(1天),训练期记录进入逃逸笼的潜伏期,测试期(移除逃逸笼)记录找到目标洞的时间和在各区的停留时间。

4

工作记忆与参考记忆测试(八角迷宫)

评估早期癫痫持续状态对工作记忆和参考记忆的影响。

使用八臂放射状迷宫进行适应(2天)和训练/测试,训练期所有臂开放但仅4臂放置食物(谷物颗粒裹黑巧克力),测试在训练后30分钟进行,记录进入食物臂和非食物臂的次数、重复进入次数、总错误数和完成时间。

5

组织样本采集与分子检测

检测与社会行为、奖赏系统和突触功能相关的分子表达。

行为测试后,动物麻醉后断头,快速解剖脑组织(下丘脑、海马、杏仁核、纹状体),立即冷冻于液氮,-80°C保存;之后进行OT定量(Milliplex)、OTR定量(ELISA)、RNA提取和qPCR分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
圆形竞技场Insight Ltda--
丙烯酸盒----
八角迷宫Insight Ltda--
乌拉坦----
RIPA裂解液Millipore--
Milliplex大鼠磁珠检测试剂盒Millipore--
MagPix仪器Luminex--
ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R1446
Trizol试剂Life Technologies--
RNeasy脂质组织迷你试剂盒Qiagen--
NanoDrop 2000分光光度计Thermo--
Transcriptor第一链cDNA合成试剂盒Roche--
TaqMan基因表达检测试剂--OT:
PerfeCTa SYBR Green Fastmix RoxQuantas--
StepOne实时PCR仪Applied Biosystems--
GraphPad Prism 8.3.1----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
社交识别测试
动物分组及数量(CTR: 16, EXP: 17),适应条件(3天×10分钟),社交刺激年龄(30天),试验次数(5次)和间隔(6分钟),装置尺寸
阅读提示:见Methods中的'Social recognition test'部分
巴恩斯迷宫测试
训练天数(12天),训练期每天试验时长(2分钟),测试时间(训练后24小时),逃逸笼位置(0-60°区),分区方式
阅读提示:见Methods中的'Barnes maze test'部分
八角迷宫测试
适应天数(2天),训练时长(10分钟),测试时间(训练后30分钟),食物奖励类型及放置臂数(4臂),错误类型定义
阅读提示:见Methods中的'Octagonal maze test'部分
分子检测
组织收集方法(麻醉剂量1.2 g/kg乌拉坦,断头,液氮冷冻),OT定量试剂盒(Milliplex),OTR ELISA试剂盒(Elabscience E-EL-R1446),qPCR参数(TaqMan和SYBR Green反应条件),引物序列,数据处理(2^-ΔΔCT)
阅读提示:见Methods中的'OT quantification', 'OTR quantification', 'RNA extraction/CDNA synthesis', 'Real-Time PCR'部分