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背景学习记忆障碍在中风、痴呆等多种疾病中发生,以老年人为多发,严重危害其生活质量。临床报道表明,血压波动性(Blood pressure variability,BPV)升高后可导致学习记忆能力下降,出现认知功能障碍,但机制尚不明确。基于血脑屏障(Blood-brain barrier,BBB)功能异常是学习记忆障碍的机制之一,我们提出假说:BPV升高致学习记忆障碍的机制与BBB功能异常有关,尼群地平具有改善作用。目的探究BPV升高致大鼠学习记忆障碍和BBB异常的时程关系和分子机制,并观察尼群地平的改善作用。方法1.应用SD雄性大鼠,通过去窦弓神经(Sinoaortic denervation,SAD)手术建立BPV升高大鼠模型,将其分为假手术(Sham)组和SAD模型组。采用清醒自由活动大鼠血流动力学监测方法,检测大鼠血流动力学指标,包括收缩压(Systolic blood pressure,SBP)、舒张压(Diastolic blood pressure,DBP)、平均压(Mean blood pressure,MBP)、收缩压变异性(Systolic blood pressure variability,SBPV)、舒张压变异性(Diastolic blood pressure variability,DBPV)、平均压变异性(Mean blood pressure variability,MBPV)、动脉压力感受性反射敏感性(Baroreflex sensitivity,BRS)、?HR(血压升高50mm Hg时,心率降低次数)等。利用水迷宫、新物体识别和巴恩斯迷宫3种与学习记忆相关的行为学检测方法,观察SAD术后2周、4周、8周和16周4个不同时间点大鼠学习记忆功能。随后通过鼠尾注射伊文思蓝(Evans blue,EB)的方法检测2周、4周、8周和16周4个不同时间点BBB功能,指标包括脑内EB渗漏量和脑切片EB荧光强度;此外,应用鼠尾注射FITC-右旋糖酐方法进一步检测2周、4周大鼠BBB功能,包括脑内FITC-右旋糖酐渗漏量和脑切片FITC-右旋糖酐荧光强度。并采用蛋白免疫印迹方法检测BBB相关蛋白Occludin和ZO-1的表达量。2.大鼠经SAD手术后2周分为Sham组、SAD组和SAD+尼群地平组,分别灌胃给予0.5%CMC-Na、0.5%CMC-Na和尼群地平(0.5mg/kg),每天1次,连续1个月。同上述方法对3组大鼠血流动力学、行为学、BBB功能等指标进行检测。结果1.BPV升高致大鼠学习记忆障碍和BBB异常的时程变化(1)血流动力学结果:SAD组与Sham组相比,其SBP、DBP、MBP均无显著变化,而SBPV、DBPV、MBPV显著上升,且BRS和?HR(血压升高50mm Hg时,心率下降次数)显著下降。在给予去氧肾上腺素检测过程中,满足血压升高50mm Hg心率减慢<20次/min的判定标准。以上结果提示,单纯BPV升高模型成功。(2)行为学实验结果(1)Morris水迷宫实验结果:在定位航行实验中,与Sham组大鼠相比,SAD组大鼠在术后2周第1d,术后4周第5d,术后8周第4、5d,术后16周第2、5d潜伏期显著增加。空间探索实验中,与Sham组相比,SAD组术后4周、8周和16周穿越平台次数显著降低,术后8周和16周平台象限停留时间显著下降。(2)新物体识别实验结果:在新物体实验训练阶段,与Sham组相比,SAD组大鼠在术后2周、4周、8周和16周,对两个相同物体的识别指数无显著差异;在新物体识别实验记忆阶段,与Sham组相比,SAD组大鼠在术后2周、4周和8周对不同物体的识别指数无显著差异,在术后16周,SAD组对不同物体的识别指数出现显著下降。(3)巴恩斯迷宫实验结果:训练阶段显示:与Sham组相比,SAD组大鼠在术后2周和4周潜伏期无显著差异,在术后8周第2、4d,术后16周第4d潜伏显著增加。检测阶段显示:对于寻找目标洞所用时间,与Sham组相比,SAD组大鼠在术后2周和4周无显著差异,在术后8周和16周,SAD组大鼠所用时间显著增加;对于寻找目标洞正确次数,与Sham组相比,SAD组大鼠在术后4周和16周的正确次数显著降低。以上结果提示,术后2周SAD组大鼠开始表现出学习记忆障碍,并且一直延续到16周。(3)BBB通透性检测结果(1)脑内EB渗漏量检测:与Sham组相比,SAD组大鼠脑内EB渗漏量在术后2周和4周无显著差异,在术后8周和16周SAD组大鼠脑内EB渗透量显著增加。脑切片EB荧光强度结果显示:在脑切片海马、大脑皮层、纹状体区域,与Sham组相比,SAD组大鼠EB荧光强度在术后2周和4周无显著差异,在8周和16周SAD组大鼠脑切片EB荧光强度显著升高。(2)脑内FITC-右旋糖苷(10KD)渗漏量结果显示:与Sham组相比,SAD组大鼠脑内FITC-右旋糖苷渗透量在术后第2、4周均有上升趋势。脑切片FITC-右旋糖苷荧光强度结果显示:在脑切片皮层区域,与Sham组相比,SAD组大鼠FITC-右旋糖苷荧光强度在术后2周和4均出现显著升高;在脑切片海马区域,与Sham组相比,SAD组大鼠FITC-右旋糖苷荧光强度在术后2周显著升高,但在术后4周无显著差异;在脑切片纹状体区域,与Sham组相比,SAD组大鼠FITC-右旋糖苷荧光强度在术后2周无显著差异,在4周SAD组大鼠脑切片FITC-右旋糖苷荧光强度显著升高。以上结果提示,术后2周SAD大鼠出现BBB通透性增加,随着时间的延长,这种通透性逐渐增加,持续至16周。(4)脑内Occludin和ZO-1变化Occludin蛋白表达结果:SAD术后2周时大脑皮层和纹状体蛋白水平下降;术后4周,大脑皮层、海马和纹状体蛋白水平均降低;术后8周,海马、纹状体蛋白水平降低;术后16周,大脑皮层、海马和纹状体蛋白水平也均降低。结果提示,血压波动性升高后脑内Occludin蛋白水平下降。ZO-1蛋白表达结果:仅有在SAD后16周,大脑海马ZO-1水平下降,其他时间点均无显著变化,提示在SAD大鼠BBB功能异常中,ZO-1的影响可能较小。2.尼群地平的改善作用尼群地平对SAD大鼠血流动力学的影响:尼群地平给药后,与Sham组相比,SAD组SBP、DBP、MBP均无显著变化,而SBPV、DBPV、MBPV显著上升,且BRS和?HR显著下降;与SAD组相比,SAD+尼群地平组SBP、SBPV、BRS无显著差异,DBP、MBP、DBPV、MBPV显著下降,?HR显著上升;与Sham组相比,SAD+尼群地平组BRS和?HR显著下降,DBPV、MBPV上升。结果提示:提示尼群地平能够在一定程度上降低SAD大鼠的BPV。尼群地平对SAD大鼠行为学的影响:(1)Morris水迷宫实验:定位航行实验结果显示:与Sham组相比,SAD组潜伏期第5d显著增加;与SAD组相比,SAD+尼群地平组大鼠潜伏期在第5d显著降低。空间探索实验结果显示:与Sham组相比,SAD组大鼠穿越平台次数显著降低;平台象限停留时间3组间均无显著性差异。(2)新物体识别指数结果显示:Sham组、SAD组与SAD+尼群地平组大鼠在训练阶段和记忆阶段对物体的识别指数均无显著差异性。(3)巴恩斯迷宫实验:训练阶段潜伏期结果显示:前3天,3组大鼠潜伏期无显著性差异;第4d,与Sham组相比,SAD组潜伏期显著增加;与SAD组相比,SAD+尼群地平组大鼠潜伏期显著降低。对于寻找目标洞所用时间,与Sham组相比,SAD组大鼠所用时间显著增加;与SAD组相比,SAD+尼群地平组大鼠寻找目标洞所用时间显著降低;对于寻找目标洞正确次数,与Sham组相比,SAD组大鼠寻找次数显著减少;与SAD组与SAD+尼群地平组大鼠无显著差异。以上结果提示,尼群地平能够改善SAD大鼠学习记忆障碍。尼群地平对SAD大鼠BBB通透性的影响:(1)脑内EB渗漏量检测:与Sham组相比,SAD组大鼠脑内渗漏量明显增加;与SAD组相比,SAD+尼群地平组大鼠脑内EB含量下降。(2)脑切片EB荧光强度:在脑切片海马、大脑皮层、纹状体区域,与Sham组相比,SAD组大鼠脑切片EB荧光强度均增加;与SAD组相比,SAD+尼群地平组大鼠荧光强度显著下降。结果提示,尼群地平能够改善SAD大鼠BBB渗漏,对脑组织具有一定保护作用。尼群地平对SAD大鼠脑内Occludin和ZO-1的影响:对于Occludin表达量,与Sham组相比,SAD组在大脑皮层区域、海马区域、纹状体区域表达量下降;与SAD组相比SAD+尼群地平组海马区域表达量上调。对于ZO-1表达量,各组间无显著差异。结果提示尼群地平干预后脑内Occludin表达量上升,BBB功能改善。结论1.BPV升高导致大鼠学习记忆障碍可能与BBB功能受损有关。2.尼群地平可改善BPV升高导致的大鼠学习记忆障碍,机制可能与改善BBB功能有关。