電針預處理對+Gz暴露大鼠學習和記憶的影響及機制的研究.pdf

1、目的：持續(xù)性正加速度(+Gz)可使血液向下半身轉(zhuǎn)移，引起腦組織缺血缺氧，飛行員意識喪失（+Ginducedlossofconsciousness,G-LOC）。動物實驗表明，+Gz暴露可引起大鼠認知功能損害，但由于G值參數(shù)的不統(tǒng)一，評價學習和記憶的實驗方法不同，得出的結(jié)論也不一致。因此我們很難評價+Gz暴露后認知功能。故在本實驗中，我們結(jié)合前期的實驗確定的G值參數(shù)，采用Morris水迷宮探討+10Gz/5min暴露對大鼠學習和記憶能力的

2、影響。
　　方法：16只雄性SD大鼠隨機分為兩組+1Gz/5min對照組(Sham),+10Gz/5min暴露（n=8）。兩組動物于暴露后2h，采用Morris水迷宮進行空間搜索實驗和定位航行實驗，自動視頻分析系統(tǒng)記錄大鼠逃避潛伏期(EscapeLatency)，游泳距離(Pathlengthtotheplatform)，游泳速度(SwimmingSpeed)，目標象限所占時間百分比(Percentageoftargetquadr

3、ant)，穿越站臺的次數(shù)(Numberofcrossingtheplatform)。
　　結(jié)果：Morris水迷宮實驗結(jié)果顯示：①.定位航行實驗中，+Gz組逃避潛伏期及游泳路程于第二﹑第三天較Sham組明顯延長。逃避潛伏期及游泳路徑[F(1,14)=4.98,P<0.01]，[F(1,14)=5.93,P<0.01]，游泳速度兩組之間無明顯統(tǒng)計差異[F(1,14)=1.95,P>0.05]；②.空間探索實驗中，+Gz組大鼠目標象限

4、的百分比較Sham組相比明顯縮短(44.15±2.35V27.45±1.65,P<0.01)，跨越原平臺位置的次數(shù)較對照組相比也明顯減少(4.25±0.67V1.73±0.75,P<0.01)。
　　結(jié)論：Morris水迷宮實驗可以用來作為評價+Gz暴露后學習和記憶的實驗方法，該測試方法穩(wěn)定可靠。+10Gz/5min暴露并不影響大鼠的運動能力，但可以造成大鼠學習和記憶能力障礙。
　　實驗二：電針預處理對+Gz暴露大鼠學習和記

5、憶的影響
　　目的：采用電針刺激“百會穴”預處理，探討電針預處理是否能夠改善正加速度(+Gz)造成的大鼠學習和記憶能力損傷。
　　方法：40只雄性SD大鼠隨機分為5組（n=8）+1Gz對照組(Sham)、戊巴比妥鈉(Con)組、電針預處理組（EA)、+Gz(+Gz)組和電針預處理-+Gz(EA-+Gz)組。除Sham組和+Gz組外其余各組動物每只均腹腔注射(ip)2％戊巴比妥鈉40mg/kg麻醉，連續(xù)5d；+1Gz對照組僅給

6、予+1Gz/5min；EA組電針刺激百會穴30min/d，連續(xù)5d，最后一次預處理后24h給予+1Gz/5min；Con組和+Gz暴露組給予+10Gz/5min暴露；EA-+Gz組接受電針刺激百會穴30min/d，連續(xù)5d，最后一次預處理后24h給予+10Gz/5min。所有動物于暴露后2h，采用Morris水迷宮實驗探討大鼠的空間學習和記憶的變化情況。視頻自動分析系統(tǒng)記錄空間搜索實驗和定位航行實驗，記錄如實驗一中各項指標。
　　

7、結(jié)果：定位航行實驗中，五組大鼠逃避潛伏期和路程[F(4,35)=5.98,P<0.01]，[F(4,35=6.32,P<0.01]。Sham組、EA組無明顯統(tǒng)計差異，與上述兩組相比，+Gz組及Con組的逃避潛伏期及游泳路徑于暴露后第二天及第三天明顯延長(P<0.05)，而EA-+Gz組大鼠的逃避潛伏期及游泳路徑較+Gz組有所縮短，但仍然長于其余兩組(P<0.05)；五組之間游泳速度相似，無統(tǒng)計差異[F(4,35)=1.65,P>0.05

8、]。②.空間探索實驗中，+Gz組及Con組大鼠的目標象限活動的時間百分比占總時間百分比明顯下降，顯著低于Sham組(P<0.01)。EA-+Gz組與+Gz組相比時間有所增加，但仍低于Sham組((P<0.05)。+Gz組穿越站臺的次數(shù)較Sham組也明顯減少，EA-+Gz組較+Gz組有所增加，但仍低于Sham組和EA組(P<0.05)。
　　結(jié)論：連續(xù)5天，每天30min電針“百會穴”預處理可以在一定程度上改善+Gz暴露所造成的學習

9、和記憶能力障礙；僅給予連續(xù)5天電針預處理及戊巴比妥鈉不會影響大鼠學習和記憶能力。
　　實驗三：電針預處理抑制+Gz暴露后神經(jīng)元細胞凋亡改善大鼠認知功能障礙
　　目的：探討凋亡及相關(guān)分子在電針預處理改善+Gz暴露后大鼠學習和記憶中的作用。
　　方法：45只雄性SD大鼠隨機分為3組(n=15)：+1Gz對照組(Sham)、+Gz組(+Gz)和電針預處理-+Gz暴露組(EA-+Gz)。Sham組僅給予+1Gz/5min作為對

10、照；+Gz組給予+10Gz/5min暴露；EA-+Gz組接受電針刺激百會穴30min/d，連續(xù)5d，最后一次預處理后24h給予+10Gz/5min。選取暴露后不同時間點（6h，12h，24h）進行HE和TUNEL染色分析大鼠海馬CA1區(qū)細胞形態(tài)及凋亡情況，并通過檢測凋亡共同通路下游分子Caspase-3活性驗證神經(jīng)元凋亡，通過免疫組化，RT-PCR，WesternBlotting檢測凋亡上游分子P53情況，從而進一步驗證形態(tài)學觀察的可靠

11、性。
　　結(jié)果：+Gz暴露后的早期階段（6-12h）海馬錐狀神經(jīng)元細胞主要以水腫為主，胞漿淺染，有極少數(shù)細胞核深染的凋亡細胞；暴露后24h，凋亡細胞及形態(tài)改變細胞數(shù)目增多，主要分布在海馬CA1區(qū)。給予電針預處理后，可以減少神經(jīng)元細胞凋亡。除此之外，+10Gz/5min可以誘導海馬CA1區(qū)Caspase-3活性升高，6h較為顯著，并持續(xù)到12h。而電針預處理可以減少Caspase-3活性升高。通過免疫組化，RT-PCR,Wester

12、nBlotting發(fā)現(xiàn)電針預處理還可顯著減少+Gz暴露引起的P53mRNA及蛋白表達升高。
　　結(jié)論：電針預處理可以有效減輕海馬神經(jīng)元病理損害，減少海馬CA1區(qū)神經(jīng)元細胞凋亡，減少+Gz暴露后Caspase-3活性增加以及P53mRNA及蛋白表達上調(diào)，改善+Gz暴露后大鼠學習和記憶能力。
　　實驗四：電針預處理對+Gz暴露后大鼠腦紅蛋白表達的影響
　　目的：探討電針“百會穴”預處理對+Gz暴露后腦紅蛋白的表達影響。

13、r>　　方法：15只雄性SD大鼠隨機分為3組(n=5)：+1Gz對照組(Sham)、+Gz組(+Gz)和電針預處理-+Gz暴露組(EA-+Gz)。Sham組僅給予+1Gz/5min作為對照；+Gz暴露組給予+10Gz/5min暴露；EA-+Gz組接受電針刺激百會穴30min/d，連續(xù)5d，最后一次預處理后24h給予+10Gz/5min。所有動物于暴露后24h處死，利用免疫組化，間接免疫熒光，以及WesternBlotting等方法觀察電

14、針預處理后，+Gz暴露后大鼠腦組織不同區(qū)域腦紅蛋白（NgB）表達及分布情況。
　　結(jié)果：+Gz暴露后24h，頂葉梨狀皮質(zhì)NgB蛋白表達升高，不同區(qū)域升高不同；海馬NgB表達下降；丘腦NgB表達類似顱頂，但部分細胞形態(tài)改變較大。電針預處理可以進一步增強皮層NgB的表達升高，但對海馬區(qū)域NgB影響不大。
　　結(jié)論：+Gz暴露本身能夠上調(diào)NgB蛋白的表達，而電針預處理進一步升高該蛋白的表達，推測電針通過上調(diào)NgB表達減少+Gz暴露