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目的:脑卒中是我国常见病、多发病,幸存者中约70-80%残留有不同程度的后遗症,包括不同程度的认知功能障碍,突出表现在学习记忆功能方面。反复缺血性脑卒中发作也是血管性痴呆(VD)的重要危险因素,VD患者中约40%生活不能自理,患者本身非常痛苦,也给家庭和社会带来了沉重的负担。目前,脑卒中康复正在日益发展,运动再学习是康复的重要理念,其疗效也受到人们的认可。但是患者的学习记忆功能是其效果的重要制约因素,因此如何提高脑血管病患者学习记忆功能,提高康复治疗的效果,预防血管性痴呆成为人们日益关注的问题。已有大量动物试验表明在成熟动物的大脑存在神经细胞的可再生区域,如海马齿状回区(SGZ)和侧脑室下区(SVZ),这些区域存在大量神经干细胞,这些干细胞可以增殖、分化产生大量新生细胞,海马齿状回产生的新生神经细胞可以迁移到颗粒层,分化为有功能的神经细胞,这些新生神经细胞可以整合到神经回路内,发挥相应作用。学习可以促进神经细胞发生,反过来,海马齿状回区神经发生也可以提高学习记忆功能,神经发生和学习记忆受共同分子机制调控。PSA-NCAM的表达受发育的调节,并对胚胎发育过程中及成熟动物神经系统可塑性具有调节作用,包括轴突发生、生长及成束、细胞发生、迁移等。PSA-NCAM对学习记忆能力的提高还有重要作用。乙酰胆碱是中枢神经系统的重要递质,与学习记忆、运动功能密切相关,还可以促进海马齿状回区新生细胞的存活。乙酰胆碱的表达水平依据生理条件的变化而变化,学习、运动和雌激素治疗等均可以促进其表达。乙酰胆碱受体可以作为评价乙酰胆碱表达活性的标准。本实验的研究目的是通过建立局灶性脑梗死大鼠模型,给予探索学习环境干预,观察探索学习环境对脑梗死大鼠学习记忆功能的影响及对海马齿状回区PSA-NCAM、nACHR表达的影响,进一步探讨康复环境对神经系统损伤功能恢复的作用机制。方法:本研究分为两部分。选取健康雄性SD大鼠120只,5只一笼居于标准笼内,一周后随机选取80只采用电凝右侧大脑中动脉(MCAO)法制造局灶性脑梗死模型,余40只仅开颅不电凝大脑中动脉。造模后24小时进行Bederson功能评分,评价造模效果。评分后手术组大鼠随机分为:社会交往组(n=40),5只一笼群居于标准笼;探索学习组(n=40),10只一笼居于探索学习笼;假手术组(n=40),5只一笼居于标准笼内。第一部分各组随机选取10只大鼠在MCAO术后第23天利用Morris水迷宫方法对大鼠学习记忆功能进行评测,历时5天。第二部分以4%甲醛固定的脑组织为研究对象,观察术后第1天手术组、假手术组大鼠海马区组织结构的变化及术后第28天探索学习组、社会交往组海马组织结构的变化;利用免疫组化技术观察各组梗死灶同侧海马齿状回区颗粒细胞层术后1天、3天、7天、14天、28天PSA-NCAM、nACHR表达情况。结果:1造模成功与否的判断:术后24小时,手术组大鼠均出现明显的偏瘫体征,Bederson评分多为2分(其中1分1只,2分78只,3分1只);假手术组大鼠无明显异常。2 Morris水迷宫评测结果:各组大鼠在评测第1天逃避潜伏期时间无明显统计学差异(P>0.05);探索学习组与社会交往组相比第2-4天逃避潜伏期时间及第5天寻找平台时间均明显要短(P<0.05);假手术组与探索学习组相比第2-3天大鼠逃避潜伏期时间明显要短(P<0.05),第4天逃避潜伏期时间及第5天寻找平台时间两组无明显统计学差异(P>0.05);假手术组与社会交往组相比第2-4天逃避潜伏期时间及第5天寻找平台时间均明显要短(P<0.05)。3大鼠梗死灶同侧海马齿状回区颗粒细胞层PSA-NCAM表达情况:PSA-NCAM主要表达于新生神经细胞的细胞膜和新生或者处于发育状态的树突轴突周围,免疫组化染色呈棕黄色。第1天假手术组大鼠海马齿状回区颗粒细胞层PSA-NCAM阳性细胞少,表达弱,阳性细胞数明显少于手术组大鼠(P<0.05);探索学习组与社会交往组相比在第1、3、7天PSA-NCAM阳性细胞数无明显统计学差异(P>0.05),但在术后14、28天前者阳性细胞数明显多于后者(P<0.05);探索学习组与假手术组相比在术后第3、7、14、28天阳性细胞数均明显多(P<0.05);社会交往组与假手术组相比在术后第3、7、14、28天PSA-NCAM阳性细胞数明显要多(P<0.05)。4.大鼠梗死灶同侧海马齿状回区颗粒细胞层nACHR表达情况:术后第1天手术组颗粒细胞层乙酰胆碱受体阳性细胞较假手术组少(P<0.05);探索学习组与社会交往组相比第1、3、7天乙酰胆碱受体阳性细胞数无明显差异(P>0.05),但在第14、28天前者阳性细胞数明显多于后者(P<0.05);探索学习组与假手术组相比在第1、3、7、14天明显要少(P<0.05),但第28天两组相比无明显统计学差异(P>0.05);社会交往组与假手术组相比在术后第1、3、7、14、28天nACHR阳性细胞数明显要少(P<0.05)。结论:1本研究采用开颅电凝嗅束近端至大脑下静脉之间一段MCA的方法,成功地制作了大鼠大脑中动脉分布区局灶性脑梗死模型。2局灶性脑梗死后给予探索学习环境干预可以提高大鼠学习记忆功能。3探索学习环境可以促进局灶性脑梗死大鼠梗死灶同侧海马齿状回区颗粒细胞层PSA-NCAM、nACHR的表达。4 PSA-NCAM、nACHR表达的增多可能为探索学习环境提高大鼠学习记忆能力的重要分子机制。