《International Journal of Developmental Neuroscience》：Adolescent Vitamin D Supplementation Reverses Neuroplasticity and Motivational Deficits Induced by Developmental Alcohol Exposure and Early-Life Stress
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本研究发现，青春期补充维生素D可显著改善发育期酒精暴露（PNEE）和早期应激（ELS）诱导的动机行为缺陷和神经可塑性损伤。通过行为学测试（如可口食物摄入和奖励缺失任务）及组织学分析（DCX免疫组化、Golgi-Cox染色），研究证实维生素D能够恢复海马神经发生、正常化树突复杂性，并改善奖励敏感性，为胎儿酒精谱系障碍（FASD）等神经发育疾病提供了潜在治疗策略。
摘要
早期产后乙醇暴露（PNEE）和早期生活压力（ELS）是导致认知、动机和情绪调节持续性缺陷的主要因素。这些损伤会破坏海马可塑性，并增加对精神疾病的易感性。维生素D（VitD）作为一种神经活性类固醇，已成为神经发育和可塑性的潜在调节剂。本研究探讨了青春期补充维生素D是否能减轻早期接触乙醇和母婴分离导致的行为和神经可塑性损伤。
1 引言
胎儿酒精谱系障碍（FASD）是一种由产前酒精暴露（PAE）引起的神经发育疾病，导致持续的认知、情绪和行为障碍，以及大脑的结构改变。这些神经发育障碍常常与不利的产后环境相互作用，形成“双重打击”模型，加剧认知和情绪功能障碍。青春期是神经发育的关键敏感期，为干预提供了独特的机会。维生素D作为大脑发育、突触可塑性和神经免疫调节的关键调节剂，其信号通路可能被乙醇暴露破坏，因此成为潜在的干预靶点。
2 方法
2.1 动物
使用64只Wistar大鼠幼崽（雄性和雌性），随机分为8个实验组（每组n=8，性别平衡）：(1) 对照组, (2) VitD组, (3) 乙醇（EtOH）组, (4) EtOH + VitD组, (5) 母婴分离（MS）组, (6) MS + VitD组, (7) EtOH + MS组, (8) EtOH + MS + VitD组。
2.2 实验方案
实验采用2×2×2因子设计，评估早期酒精暴露、早期产后应激和青春期治疗的主效应和相互作用。
2.3 早期酒精暴露方案
EtOH组在产后第4天到第10天（相当于人类妊娠晚期）隔天腹腔注射乙醇（5 g/kg），模拟人类暴饮行为。
2.4 母婴分离方案
MS组从产后第2天到第14天，每天与母鼠分离3小时，作为早期护理中断的模型。
2.5 维生素D治疗
在青春期（产后第22天到第37天），VitD组每天腹腔注射胆钙化醇（1000 IU/kg/天）。对照组注射载体。
2.6 行为学分析
2.6.1 动机分析
在非禁食状态下，通过可口食物摄入任务评估动机行为。记录开始进食的潜伏期、消耗的可口食物单位总数和接近喂食器的次数。
2.6.2 奖励缺失任务
在奖励缺失阶段，喂食器只含塑料珠，评估在非强化条件下对喂食器的持续定向反应。
2.7 海马神经可塑性评估
2.7.1 脑组织处理
在产后第46天灌注取脑，进行组织学处理。
2.7.2 神经元分化免疫染色
对齿状回（DG）颗粒下区（SGZ）的双皮质素（DCX）阳性细胞进行免疫组化染色和计数，评估海马神经发生。
2.7.3 树突分支高尔基染色
采用高尔基-科克斯染色法对DG颗粒细胞进行染色。
2.7.4 树突形态分析
使用Sholl分析量化树突分支的长度和交叉点数。
2.8 统计分析
使用三因素方差分析（ANOVA）评估条件（EtOH vs. 生理盐水）、应激（MS vs. nMS）和治疗（VitD vs. 载体）的主效应和相互作用。
3 结果
3.1 维生素D对非禁食大鼠可口食物摄入的影响
在可口食物摄入任务中，乙醇暴露（EtOH）显著延长了开始进食的潜伏期，而维生素D处理逆转了这一效应，特别是在EtOH + MS + VitD组中潜伏期最短。维生素D还增加了进食时间和消耗的食物单位数，表明其改善了动机行为。
3.2 维生素D对奖励缺失诱导反应的影响
在奖励缺失任务中，维生素D处理增加了探索空喂食器的潜伏期，减少了探索时间和进入喂食器的次数，表明其调节了非强化条件下的行为反应，可能反映了行为适应或消退相关过程的变化。
3.3 维生素D对海马神经元分化的影响
EtOH + MS暴露减少了DG中DCX阳性细胞的数量，表明海马神经发生受损。维生素D补充使EtOH + MS + VitD组的DCX阳性细胞数量显著增加，表明其减轻了乙醇和早期应激对神经发生的负面影响。
3.4 维生素D对齿状回颗粒细胞树突分支的影响
Sholl分析显示，EtOH和MS暴露增加了颗粒细胞的树突复杂性和长度，这可能是一种适应不良的树突重塑。维生素D处理显著降低了所有实验组的树突交叉点数和最大长度，使树突结构趋于正常化。
4 讨论
早期生活经历深刻地影响神经、行为和心理发育。本研究模拟了两种常见的早期应激源：早期产后乙醇暴露和母婴分离。结果表明，在青春期补充维生素D可以改善由这些早期损伤引起的行为表现和神经可塑性指标。
在行为上，维生素D改善了动机行为，并调节了奖励缺失后的反应。在神经结构上，维生素D促进了海马神经发生，并逆转了适应不良的树突过度生长。这些效应可能与维生素D调节神经营养信号通路（如BDNF、Wnt/β-catenin）和抗炎机制有关。
海马可塑性，特别是DG的神经发生和树突组织，可能是观察到的行为效应的潜在基础。青春期作为海马和前额叶回路持续成熟的关键窗口，为干预提供了机会。
研究的局限性包括未分析性别特异性效应、酒精暴露模型仅限于妊娠晚期等效期、以及重复注射可能的影响。未来的研究应探索替代的维生素D给药途径，并进一步剖析其分子机制。
结论
总之，本研究结果表明，青春期补充维生素D与改善早期乙醇暴露和母婴分离动物的行为表现和神经可塑性指标相关。维生素D与减少快感缺乏样反应、情境依赖性调节奖励缺失诱导的反应、增加海马神经发生以及减轻树突结构改变相关。这些发现支持维生素D作为胎儿酒精暴露和早期应激相关神经发育疾病的辅助治疗策略的潜力。
