缺血后處理對全腦缺血大鼠認知行為及神經功能的影響.pdf

1、全腦缺血是在臨床中經常發(fā)生的事件之一,心跳驟停、溺水、休克、心肺手術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,進而引起神經元的缺血壞死。而海馬等與學習記憶相關的結構對缺血缺氧更敏感,故臨床上經常出現(xiàn)繼發(fā)性的記憶及認知損傷。雖然已有很多研究致力于保護腦缺血后的認知損害,但一直未達到滿意的效果。
　　 缺血后處理是近年提出的一種新的保護方式,在缺血再灌注前接受短時,輕微的缺血后,組織的損傷程度較直接接受缺血再灌注時明顯減

2、輕,說明動物產生了耐受現(xiàn)象。在心血管領域,缺血后處理已被嘗試性的開始應用于臨床,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構損傷,且可能是通過減少氧化應激及抑制凋亡等產生了保護作用,但大部分研究僅關注了缺血后處理對組織結構的保護作用,尚未有研究對缺血后處理與認知行為及神經功能的關系進行探討。而現(xiàn)在越來越多的研究者提出,組織結構的保

3、護不等于功能的保護,只有產生功能保護,才能真正發(fā)揮作用。
　　 我們選擇全腦缺血模型,首先在行為學方面對缺血后處理的功能保護作用進行研究:采用經典的Morris水迷宮研究學習記憶,運用曠場實驗(Open-field,OF)以及神經缺損評分兩種評價方式,以更完善的方法對缺血后處理的神經功能保護作用進行評價。由于突觸的形態(tài)可塑性和功能可塑性被認為是學習記憶的基礎,又在神經系統(tǒng)的正常功能實現(xiàn)中起著重要作用,故我們推測,缺血后處理對突觸

4、形態(tài)和長時程增強(Long-term potentiation,LTP)的影響可能其是產生認知和功能保護最重要及最終的影響通路。N-甲基-D-天冬氨酸(N-metheyl-Daspartic-acid,NMDA)受體開放是LTP的形成過程中的關鍵環(huán)節(jié),故缺血后處理對LTP產生影響很可能是通過對NMDA受體的調控來完成。本實驗試圖進一步探討缺血后處理對突觸可塑性及NMDA受體的影響,以驗證以上兩個假設。
　　 第一部分：
　

5、　 目的:通過對大鼠行為學的觀察,探討缺血后處理對學習記憶及神經行為的影響。
　　 方法:SD成年雄性大鼠18只被分為假手術組、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水迷宮觀察學習記憶,曠場箱觀察自由運動,由專人按神經功能缺損評分(Neurologic Deficit Score,NDS)標準對各組大鼠進行

6、評分。
　　 結果:
　　 (1)隱藏平臺實驗: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習記憶的改善上有明顯作用。
　　 (2)空間探索實驗:缺血組大鼠穿臺次數較假手術組明顯減低(p<0.001),后處理組大鼠穿臺次數較缺血組大鼠升高(p<0.05)。
　　 (3)Open-field評分:缺血組大鼠評分較假手術組升高(p<0.05)

7、,缺血再灌注第7天,缺血后處理組大鼠評分較假手術組大鼠評分降低(p<0.05)。
　　 (4)神經功能缺損評分:缺血組大鼠NDS評分較假手術組大鼠升高(p<0.001),缺血后處理組大鼠的NDS評分較缺血大鼠降低(p<0.05)。
　　 結論:缺血后處理后改善了全腦缺血造成的大鼠學習記憶損傷；降低了全腦缺血損傷造成的神經過度興奮；減少了全腦缺血導致的神經功能缺損。
　　 第二部分：
　　 目的:觀察缺血后

8、處理對全腦缺血大鼠神經元形態(tài)、LTP以及大腦中NMDA兩個主要亞基NR1和NR2B的影響,探討缺血后處理保護記憶的可能機制。
　　 方法:健康清潔級雌性Sprague-Dawley大鼠72只,體重220±20 g,由重慶醫(yī)科大學實驗動物中心提供。隨機分為對照組,全腦缺血15min組,全腦缺血后處理組(簡稱后處理組),每組24只。每組6只以高爾基(golgi)銀染觀察神經元形態(tài)與樹突棘密度變化,6只在第7天處死,制作離體腦片,記錄

9、強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技術檢測大鼠海馬及皮質的NR1mRNA和NR2B mRNA表達水平,6只采用免疫熒光技術檢測大鼠大腦中NR1蛋白和NR2B蛋白的表達水平。
　　 結果:
　　 (1)與假手術組相比,全腦缺血組大鼠缺血海馬CA1區(qū)神經元形態(tài)受損,樹突棘密度降低(p<0.01)。后處理組大鼠海馬CA1區(qū)

10、神經元形態(tài)明顯改善,樹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的NR1mRNA表達降低(p<0.01),缺血后處理組大鼠海馬及皮質的NR1mRNA表達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的NR2BmRNA表達降低(p<0.01),缺血后處理組大鼠海馬及皮質的NR2BmRNA表達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NR1和NR2B蛋白較對照組降低(p<0.01),缺血后處理組大鼠皮質NR1和NR2B蛋白表達水平較缺血組大鼠升高(p<0.01)。
　　 結論:全腦缺血大鼠海