缺血后處理對(duì)全腦缺血大鼠認(rèn)知行為及神經(jīng)功能的影響.pdf

1、全腦缺血是在臨床中經(jīng)常發(fā)生的事件之一,心跳驟停、溺水、休克、心肺手術(shù)引起的低血壓等都可引起腦的灌注不足和缺血缺氧性腦損害,進(jìn)而引起神經(jīng)元的缺血壞死。而海馬等與學(xué)習(xí)記憶相關(guān)的結(jié)構(gòu)對(duì)缺血缺氧更敏感,故臨床上經(jīng)常出現(xiàn)繼發(fā)性的記憶及認(rèn)知損傷。雖然已有很多研究致力于保護(hù)腦缺血后的認(rèn)知損害,但一直未達(dá)到滿意的效果。
　　 缺血后處理是近年提出的一種新的保護(hù)方式,在缺血再灌注前接受短時(shí),輕微的缺血后,組織的損傷程度較直接接受缺血再灌注時(shí)明顯減

2、輕,說(shuō)明動(dòng)物產(chǎn)生了耐受現(xiàn)象。在心血管領(lǐng)域,缺血后處理已被嘗試性的開(kāi)始應(yīng)用于臨床,并在心臟溶栓等臨床操作中取得了一定的效果。缺血后處理在腦血管疾病方向的研究剛剛起步,雖然已經(jīng)證明其在局灶和全腦缺血模型中都減少了缺血再灌注造成的組織結(jié)構(gòu)損傷,且可能是通過(guò)減少氧化應(yīng)激及抑制凋亡等產(chǎn)生了保護(hù)作用,但大部分研究?jī)H關(guān)注了缺血后處理對(duì)組織結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用,尚未有研究對(duì)缺血后處理與認(rèn)知行為及神經(jīng)功能的關(guān)系進(jìn)行探討。而現(xiàn)在越來(lái)越多的研究者提出,組織結(jié)構(gòu)的保

3、護(hù)不等于功能的保護(hù),只有產(chǎn)生功能保護(hù),才能真正發(fā)揮作用。
　　 我們選擇全腦缺血模型,首先在行為學(xué)方面對(duì)缺血后處理的功能保護(hù)作用進(jìn)行研究:采用經(jīng)典的Morris水迷宮研究學(xué)習(xí)記憶,運(yùn)用曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)(Open-field,OF)以及神經(jīng)缺損評(píng)分兩種評(píng)價(jià)方式,以更完善的方法對(duì)缺血后處理的神經(jīng)功能保護(hù)作用進(jìn)行評(píng)價(jià)。由于突觸的形態(tài)可塑性和功能可塑性被認(rèn)為是學(xué)習(xí)記憶的基礎(chǔ),又在神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能實(shí)現(xiàn)中起著重要作用,故我們推測(cè),缺血后處理對(duì)突觸

4、形態(tài)和長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(Long-term potentiation,LTP)的影響可能其是產(chǎn)生認(rèn)知和功能保護(hù)最重要及最終的影響通路。N-甲基-D-天冬氨酸(N-metheyl-Daspartic-acid,NMDA)受體開(kāi)放是LTP的形成過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),故缺血后處理對(duì)LTP產(chǎn)生影響很可能是通過(guò)對(duì)NMDA受體的調(diào)控來(lái)完成。本實(shí)驗(yàn)試圖進(jìn)一步探討缺血后處理對(duì)突觸可塑性及NMDA受體的影響,以驗(yàn)證以上兩個(gè)假設(shè)。
　　 第一部分：
　

5、　 目的:通過(guò)對(duì)大鼠行為學(xué)的觀察,探討缺血后處理對(duì)學(xué)習(xí)記憶及神經(jīng)行為的影響。
　　 方法:SD成年雄性大鼠18只被分為假手術(shù)組、全腦缺血15 min組、全腦缺血+缺血后處理組,每組6只,全腦缺血15 min后予缺血后處理,處理方式為缺血/再灌注各15 s,循環(huán)3次。每組6只以Morris水迷宮觀察學(xué)習(xí)記憶,曠場(chǎng)箱觀察自由運(yùn)動(dòng),由專人按神經(jīng)功能缺損評(píng)分(Neurologic Deficit Score,NDS)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各組大鼠進(jìn)行

6、評(píng)分。
　　 結(jié)果:
　　 (1)隱藏平臺(tái)實(shí)驗(yàn):缺血再灌注后第3到5天,后處理組大鼠逃避潛伏期較全腦缺血組大鼠有較明顯的縮短(p<0.05),顯示缺血后處理在學(xué)習(xí)記憶的改善上有明顯作用。
　　 (2)空間探索實(shí)驗(yàn):缺血組大鼠穿臺(tái)次數(shù)較假手術(shù)組明顯減低(p<0.001),后處理組大鼠穿臺(tái)次數(shù)較缺血組大鼠升高(p<0.05)。
　　 (3)Open-field評(píng)分:缺血組大鼠評(píng)分較假手術(shù)組升高(p<0.05)

7、,缺血再灌注第7天,缺血后處理組大鼠評(píng)分較假手術(shù)組大鼠評(píng)分降低(p<0.05)。
　　 (4)神經(jīng)功能缺損評(píng)分:缺血組大鼠NDS評(píng)分較假手術(shù)組大鼠升高(p<0.001),缺血后處理組大鼠的NDS評(píng)分較缺血大鼠降低(p<0.05)。
　　 結(jié)論:缺血后處理后改善了全腦缺血造成的大鼠學(xué)習(xí)記憶損傷；降低了全腦缺血損傷造成的神經(jīng)過(guò)度興奮；減少了全腦缺血導(dǎo)致的神經(jīng)功能缺損。
　　 第二部分：
　　 目的:觀察缺血后

8、處理對(duì)全腦缺血大鼠神經(jīng)元形態(tài)、LTP以及大腦中NMDA兩個(gè)主要亞基NR1和NR2B的影響,探討缺血后處理保護(hù)記憶的可能機(jī)制。
　　 方法:健康清潔級(jí)雌性Sprague-Dawley大鼠72只,體重220±20 g,由重慶醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。隨機(jī)分為對(duì)照組,全腦缺血15min組,全腦缺血后處理組(簡(jiǎn)稱后處理組),每組24只。每組6只以高爾基(golgi)銀染觀察神經(jīng)元形態(tài)與樹(shù)突棘密度變化,6只在第7天處死,制作離體腦片,記錄

9、強(qiáng)直電刺激后突觸后電位(Excitatory PostsynapticPotential EPSP)斜率和波幅的變化,12只采用RT-PCR技術(shù)檢測(cè)大鼠海馬及皮質(zhì)的NR1mRNA和NR2B mRNA表達(dá)水平,6只采用免疫熒光技術(shù)檢測(cè)大鼠大腦中NR1蛋白和NR2B蛋白的表達(dá)水平。
　　 結(jié)果:
　　 (1)與假手術(shù)組相比,全腦缺血組大鼠缺血海馬CA1區(qū)神經(jīng)元形態(tài)受損,樹(shù)突棘密度降低(p<0.01)。后處理組大鼠海馬CA1區(qū)

10、神經(jīng)元形態(tài)明顯改善,樹(shù)突棘密度較全腦缺血組明顯增多(p<0.01)。
　　 (2)全腦缺血大鼠海馬CA1區(qū)LTP波幅及斜率較假手術(shù)組大鼠降低(p<0.01),缺血后處理組大鼠海馬CA1區(qū)LTP波幅和斜率較全腦缺血組升高(p<0.01)。
　　 (3)缺血再灌注后72h和7d,全腦缺血組大鼠海馬及皮質(zhì)的NR1mRNA表達(dá)降低(p<0.01),缺血后處理組大鼠海馬及皮質(zhì)的NR1mRNA表達(dá)水平較全腦缺血組大鼠升高(p<0.0

11、5)。
　　 (4)缺血再灌注后72h和7d,全腦缺血組大鼠海馬及皮質(zhì)的NR2BmRNA表達(dá)降低(p<0.01),缺血后處理組大鼠海馬及皮質(zhì)的NR2BmRNA表達(dá)水平較全腦缺血組大鼠升高(p<0.05)。
　　 (5)缺血再灌注后第7天,全腦缺血組大鼠皮質(zhì)NR1和NR2B蛋白較對(duì)照組降低(p<0.01),缺血后處理組大鼠皮質(zhì)NR1和NR2B蛋白表達(dá)水平較缺血組大鼠升高(p<0.01)。
　　 結(jié)論:全腦缺血大鼠海