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慢性脑缺血由于短期内不会引起明显的神经功能缺失,既往较少受到大家的关注。而近期已有多项研究表明慢性脑缺血可以导致实验动物的认知功能障碍,而且这种认知功能障碍随缺血时间延长呈进行性发展,多项临床证据也均支持这一点。所以慢性脑缺血导致认知功能障碍可能的病理分子机制也逐渐受到研究者的关注。Notch自从1919年在果蝇体内被发现后逐渐成为研究的热点。Notch信号系统相对于其他信号系统来说组成相对简单,因为它只包括了核心通路中的几个成员,其主要由受体、配体和DNA结合蛋白组成,哺乳动物中有4种Notch受体:Notchl-4,但其功能却很多样,多年的研究证实Notch信号系统在多个系统中发挥着至关重要的作用。
有证据表明Notch通路可调控突触连接、影响树突及树突棘的成熟,而突触可塑性则被认为是中枢神经系统记忆编码、储存的基础。并且我们发现在阿尔兹海默病(Alzheimers disease)和唐氏综合症(Down syndrome)等致认知功能障碍的疾病中,Notchl有着显著的变化。Notchl在突触可塑性高的脑组织,如海马中含量较高,且海马区包含的神经元与脑中其他部位的神经元相比对缺血和缺氧更为敏感。本文拟通过观察慢性脑缺血大鼠海马区Notchl的动态变化,初步探讨慢性脑缺致认知功能障碍的机制。
目的:
制造大鼠慢性脑缺血模型,观察大鼠认知功能的变化,及海马区Notch信号通路的表达,初步探讨该通路在慢性脑缺血后对认知功能的调控作用。
方法:
1.清洁级SD大鼠40只,随机分为假手术组、缺血8周组、缺血10周组、缺血12周组,每组各10只。
2.采用双侧颈总动脉永久性结扎方法(2-VO)制备慢性脑缺血大鼠模型。
3.用Morris水迷宫进行定位定航实验及空间探索实验,测定各组大鼠学习记忆功能。
4.对脑组织进行切片,及Notchl蛋白的免疫组织化学检测。
5.蛋白样品的制备及Notchl蛋白的Western blot检测。
6.用SPSS13.0统计分析软件分析所得数据,数据均以均数±标准差(-x±s)表示,进行数据的正态性检验和方差齐性检验,组间比较采用单因素方差分析(ANOVA)。
结果:
1.水迷宫检测结果
随着缺血时间的延长,大鼠的潜伏期逐渐延长,跨越平台次数逐渐减少,说明随着慢性脑缺血时间的延长,大鼠的学习记忆能力呈明显下降趋势。
2.免疫组织化学检测结果
各组海马区均可见细胞内有棕黄色颗粒沉淀的阳性细胞。缺血8周组Notchl表达的阳性细胞百分数较假手术组明显降低,缺血10周组阳性细胞百分数进一步降低,缺血12周组阳性细胞百分数又有升高趋势,达缺血8周组水平。
3.Wetern blot检测结果
各组海马区均可见Notchl的表达。缺血8周组Notchl的表达较假手术组明显降低,缺血10周组其表达进一步降低,缺血12周组又有升高趋势,达缺血8周组水平。与免疫组化检测结果一致。
结论:
1.慢性脑缺血大鼠认知功能障碍随缺血时间的延长呈进行性发展。
2.在大鼠慢性脑缺血模型中,海马区Notchl呈现动态表达变化,提示该通路可能参与了慢性缺血后认知功能障碍的调节。