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背景:衰老相关认知功能损害的机制及有效的治疗方法仍亟待解决。认知功能损害受许多不良因素如应激、感染、不良妊娠的影响,而丰富环境(EE)可能改善动物健康状况。证据表明突触可塑性是中枢神经系统学习和记忆的基本神经机制,对认知功能尤为重要,而突触可塑性相关蛋白的改变会导致突触可塑性改变从而影响认知功能。我们既往研究表明不良的妊娠环境(LPS暴露)会加剧母鼠老年期学习记忆能力的损害,但不知EE处理可否减轻这种改变以及一些重要的突触可塑性相关蛋白如突触后致密物95(PSD-95)、谷氨酸AMPA受体GluA1亚基(GluA1)和Homer1b/c蛋白是否涉及这些改变。目的:探讨妊娠期暴露LPS对CD-1母鼠衰老相关性认知功能的影响及EE对其的改善作用;评估海马区PSD-95、GluA1和Homer1b/c蛋白表达的衰老相关性改变及LPS和EE的效应;探讨认知功能与海马突触可塑性相关蛋白间的相关性。方法:CD-1母鼠在妊娠15-17天时随机连续每天腹腔注射LPS(50μg/kg)或等容积生理盐水(对照组)。母鼠正常分娩并在断奶后与子鼠分开。接受LPS的母鼠再分别接受EE饲养(LPS-E组)或普通饲养(LPS组)。在母鼠6月和18月时,利用Morris水迷宫(MWM)任务进行空间学习与记忆能力的评估。采用免疫印迹技术(Western blotting)检测母鼠海马区突触可塑性相关蛋白PSD-95、Homer1b/c 和 GluA1 的含量。结果(1)MWM任务测定空间性学习记忆①年龄效应:与6月龄对照组比,18月龄对照组学习期的游泳路程显著延长[F(1,10)=20.781,P<0.01],记忆期靶象限游泳路程百分比显著下降(t=2.860,P=0.017)。②处理效应:6月龄LPS、LPS-E和对照组在学习期的游泳路程及在记忆期靶象限游泳路程百分比均无显著差异[F(2,15)=0.313,P=0.736;F(2.15)=0.404,P=0.675]。18月龄时,LPS、LPS-E和对照组学习期游泳路程有显著差[F(2,15)=40.745,P<0.01]。具体为LPS组的游泳路程较对照组和LPS-E组显著延长(Ps<0.01),而LPS-E组也显著长于对照组。记忆期,三组间靶象限游泳路程百分比均有显著差异[F(2,15)=10.372,P=0.001]。具体为LPS组显著低于对照和LPS-E组(P<0.01,PP=0.028)。(2)突触可塑性相关蛋白①年龄效应:与6月龄对照组比,18月龄小鼠海马PSD-95(t=24.159,P<0.01)、GluA1(t=13.549,P<0.01)和 Homer1b/c(t=18.404,P0.05;F(2,15)=1.167,P>0.05;F(2,15)=0.068,P>0.05]。在18月龄时,三组间三个突触可塑性相关蛋白水平均有显著差异[F(2,15)=322.940,P<0.01;F(2.15)=321.431,P<0.01;F(2,15)=392.495,P<0.01]。两两比较显示 LPS和LPS-E组均显著低于对照组(Ps<0.01),而LPS组显著低于LPS-E组(P<0.01)。(3)突触可塑性相关蛋白与认知的相关性:Pearson相关分析表明,海马区PSD-95、GluA1和Homer1b/c蛋白的表达水平均与学习期的游泳路程呈负相关(Ps<0.05),与记忆期靶象限游泳路程百分比呈正相关(Ps<0.05)。结论:(1)随着年龄增长,CD-1小鼠会出现学习和记忆能力的损害和突触可塑性相关蛋白PSD-95、Homer1b/c和GluAl水平下降。(2)孕晚期暴露LPS可加重小鼠年龄相关性学习和记忆能力损害和突触可塑性相关蛋白水平下降的程度,而丰富环境可改善这种改变。(3)海马区突触可塑性相关蛋白水平下降可能与学习和记忆能力损害有关。