不同飼養(yǎng)環(huán)境對局灶性腦梗死大鼠行為學恢復及梗死灶周圍VEGF、IGF-1、ChAT表達的影響.pdf

1、目的:在我國,中風是一個有著高發(fā)病率和致殘率的常見疾病。腦卒中后的康復對腦血管病整體治療的效果和重要性已被國際公認,而中樞神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性是中風康復的基礎(chǔ)。有很多因素,例如,學習、運動、環(huán)境等,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)可塑性都有很大的影響。各種各樣的證據(jù)表明,豐富的環(huán)境或?qū)W習,可提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性,但其潛在的機制是什么尚不十分清楚。為此,本實驗擬觀察不同環(huán)境設(shè)置對局灶性腦梗死大鼠行為學恢復及梗死灶周圍血管內(nèi)皮生長因子(vascularend

2、othelialgrowthfactor,VEGF)、胰島素樣生長因子-1(insulin-likegrowthfactor-1,IGF-1)、乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶(ChAT)表達的影響,為臨床應(yīng)用豐富環(huán)境、探索學習等不同環(huán)境進行腦卒中康復治療提供基礎(chǔ)理論支持和實驗依據(jù)。
　　 方法:清潔級雄性SD大鼠105只,3～4月齡,體重240-260g。將實驗動物隨機分為假手術(shù)對照組(15只)和大腦中動脈阻塞(MCAO)(90只)。手術(shù)組用電

3、凝法造成右側(cè)大腦中動脈阻塞(MCAO)模型。MCAO組大鼠于MCAO手術(shù)后,再隨機分為社會交往組(30只)、探索學習組(30只)、和豐富環(huán)境組(30只)。社會交往組:5只一組,群居于標準籠;探索學習組:10只一組,居于迷宮籠:豐富環(huán)境組30只居于豐富環(huán)境籠。鼠MCAO造模成功后各實驗組隨機取10只,分別于1d,3d,7d,14d,28d時,假手術(shù)組隨機選取10只,分別于術(shù)后1d、3d時進行Berderson神經(jīng)功能評分和修訂的神經(jīng)功能評

4、分(mNSS)評價。各MCAO各組分別于術(shù)后1天、3天、7天、14天、28天隨機選取5只,假手術(shù)組于術(shù)后1天、3天、7天隨機選取5只大鼠處死。剖顱取腦。石蠟包埋、切片,免疫組化染色,測定VEGF、IGF-1、ChAT、在腦梗死灶周圍皮質(zhì)的表達情況。
　　 結(jié)果:行為學評分:1.Berderson神經(jīng)功能評分:MCAO模型組大鼠約在術(shù)后1.5小時蘇醒,第二天可正常進食。均出現(xiàn)明顯的偏癱體征,Berderson神經(jīng)功能評分多為2分(

5、其中5只1分,78只2分,7只3分)。假手術(shù)組大鼠當天就可正常進食,均未出現(xiàn)偏癱體征。MCAO術(shù)后1～7天時各手術(shù)組評分無差異(p＞0.05),豐富環(huán)境組及探索學習組于MCAO后14和28天時恢復明顯優(yōu)于社交組(p＜0.05);各時間點豐富環(huán)境組、探索學習組之間比較無明顯差異(p＞0.05)。2.修訂的神經(jīng)功能評分(mNSS):MCAO后1～7天各手術(shù)組評分無差異(p＞0.05)。豐富環(huán)境組、探索學習組于MCAO后14、28天mNSS運

6、動和平衡單項評分均明顯低于社交組(p＜0.05);豐富環(huán)境組和探索學習組于MCAO后14和28天mNSS運動和平衡單項評分均明顯低于社交組,而總分則從7天開始明顯低于社交組。大鼠缺血側(cè)半球梗死灶HE染色結(jié)果觀察:假手術(shù)組未見異常。MCAO各組顯示缺血側(cè)半球梗死灶位于紋狀體的背外側(cè)和/或附近的顳、額、頂葉皮質(zhì),對側(cè)半球相應(yīng)區(qū)域未見梗死灶形成,術(shù)后1天缺血區(qū)血管間隙變寬,內(nèi)皮細胞腫脹。術(shù)后3天病變中心神經(jīng)細胞核固縮,染色加深,胞漿出現(xiàn)空泡。

7、術(shù)后7天,缺血區(qū)神經(jīng)元數(shù)量明顯減少,腦組織明顯水腫,神經(jīng)細胞間隙擴大,部分空泡形成。術(shù)后14天已經(jīng)有明顯的瘢痕形成,顯示有不同程度的修復。術(shù)后28天可見明顯的瘢痕組織。
　　 免疫組化結(jié)果:VEGF陽性免疫顆粒多分布在半暗帶區(qū),大腦皮質(zhì)較明顯;表達的細胞主要是膠質(zhì)細胞,其次是神經(jīng)元及血管內(nèi)皮細胞。社交組MCAO術(shù)后1d可見梗死灶周圍VEGF略有表達,3d時表達略有增加(p＜0.05)。MCAO各組可見術(shù)后第2周時表達增高明顯,且

8、均高于假手術(shù)組,(p＜0.05)。隨時間推移,至MCAO后28天時,豐富環(huán)境組,探索學習組及社會交往組VEGF表達略有下降。在14d時,豐富環(huán)境顯著高于探索學習及社會交往組(p＜0.05)IGF-1陽性細胞表達:IGF-1免疫陽性產(chǎn)物分布于大腦皮層的廣泛區(qū)域。社交組MCAO術(shù)后3d可見梗死灶周圍IGF-1表達增高(p＜0.05),7d時表達略有下降,各手術(shù)組與假手術(shù)組沒有明顯差異(p＞0.05)。各手術(shù)組梗死灶周圍皮質(zhì)IGF-1陽性表達

9、隨時間延長逐漸增高,于MCAO術(shù)后第14天和28天時各手術(shù)組表達均高于假手術(shù)組(p＜0.05),探索學習組、豐富環(huán)境組于MCAO術(shù)后IGF-1表達均明顯優(yōu)于社交組在14天和28天(p＜0.05)。
　　 ChAT表達的時程變化:在大腦皮層可見少量ChAT陽性細胞散在分布。MCAO各組大鼠梗死灶周圍皮層ChAT陽性細胞計數(shù)均較假手術(shù)組減少。7天,14天,28天探索學習組和豐富環(huán)境組陽性細胞數(shù)均明顯多于社交組(p＜0.05),28天

10、時豐富環(huán)境組表達明顯高于探索學習組(p＜0.05)。
　　 結(jié)論:
　　 1.本研究采用開顱電凝嗅束近端至大腦下靜脈之間一段MCA的方法,成功地制作了大鼠大腦中動脈分布區(qū)局灶性腦梗死模型。
　　 2.局灶性腦梗死后暴露于豐富環(huán)境和探索學習訓練可促進大鼠行為學功能的恢復。探索學習可能是豐富環(huán)境眾多因素中發(fā)揮重要作用的主要因素,社會交往在豐富環(huán)境中能起到一定作用。
　　 3.豐富環(huán)境、探索學習可上調(diào)局灶性腦梗