海马CA1区NSF与空间学习记忆障碍关系的实验研究

摘要

背景和目的:帕金森病(Parkinson'sDisease，PD)与癫痫(Epilepsy)临床表现不同，但均属于神经系统变性性疾病，神经元变性、脱失为其显著的神经病理学特征。发病机制均涉及脑内神经递质、神经肽释放异常。本研究分别采用颞叶癫痫KA大鼠模型和PD的1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine，MPTP)小鼠模型探讨NSF与空间学习记忆障碍的关系；进一步观察用蝎毒耐热蛋白处理对伴有学习记忆损害的MPTP小鼠模型海马CA1区NSF表达的改变及可能的神经肽及脑内神经炎症机制。 方法:本研究给予SD大鼠颈部皮下注射惊厥剂量(10mg/kg,5mg/ml)的KA，诱发急性癫痫发作，KA后连续观察3周，按Racine描述标准筛选癫痫发作敏感并具有反复发作行为特征的SD大鼠。给予C57BL/6小鼠MPTP(20mg/kg，s.c.)连续8天制备MPTP小鼠PD模型，设立为模型组，腹腔注射给予蝎毒耐热蛋白连续8天分别设立为模型给药组和单独给药组，高、中、低给药剂量分别为0.55rmg/kg/day、1.10mg/kg/day、2.20mg/kg/day。Morris水迷宫测定动物的空间学习记忆能力；采用WesternBlot、免疫组织化学、原位杂交方法检测动物脑内NSF基因表达的改变；并用酪氨酸羟化酶(Tyrosinehydroxylase，TH)免疫组织化学方法分别观察PD小鼠和KA大鼠中脑内多巴胺能神经元的免疫反应活性(Immunoreactiviy,IR)的变化。 结果一.癫痫反复发作伴空间学习记忆障大鼠海马NSF基因及腹侧被盖多巴胺能神经元的异常表达 1.KA处理后，按照Racine描述标准，KA组动物发作全部达到4～5级。KA后3周大鼠19只出现反复发作，16只未见反复发作。 2.Morris水迷宫发现，在5天的空间学习记忆测试中，反复发作KA大鼠的寻找潜伏期明显长于不伴有反复发作的KA大鼠和盐水对照组大鼠。而不伴有反复发作组与盐水对照组没有明显差别。 3.免疫组织化学方法和原位杂交方法发现与不伴有反复发作KA大鼠和盐水对照组比较，伴有反复发作KA大鼠NSF-IR与NSFmRNA表达水平在背侧海马CA1区和齿状回颗粒细胞层均明显降低。 4.TH免疫组织化学结果发现与不伴有反复发作KA大鼠和盐水对照组比较，伴有反复发作KA大鼠在腹侧被盖的多巴胺能神经元大量脱失。 二.MPTP小鼠模型空间学习记忆障碍与海马CA1区NSF-IR降低相关1.MPTP小鼠于注药后出现暂时性躯干震颤，竖毛，尾巴过伸，动作减少，对外界刺激反应低下，症状于24小时后完全消失。 2.Morris水迷宫发现MPTP处理8天的小鼠搜寻隐匿平台的最优策略直线式所占百分比远低于对照组，最差策略边缘式所占百分比远高于对照组。 3.与对照组相比，MPTP处理的伴有学习记忆障碍的PD小鼠的海马CA1区NSF-IR明显降低，而MPTP处理的不伴有学习记忆障碍的PD小鼠NSF-IR明显增高。 三.蝎毒耐热蛋白对MPTP小鼠模型NSF表达及空间学习记忆障碍的影响及其神经肽机制 1.模型给药组与模型组相比，爬竿和游泳实验测试分数均明显增高，黑质致密部的多巴胺能神经元脱失明显减轻。 2.与模型组相比，模型给药组小鼠寻找隐匿平台潜伏期明显变短，第5天在目标象限游泳时间占总时间百分比明显增高，在对侧象限游泳时间占总时间百分比明显降低。 3.模型给药组与模型组相比CA1区和前额叶皮层NSF-IR明显增强。 4.MPTP小鼠脑区DYN-IR阳性神经元胞体变小，排列紊乱，形态不规则，数目增加，免疫反应活性增强。 5.与盐水对照组相比，MPTP小鼠脑区pENKmRNA表达明显增强。 四.蝎毒耐热蛋白减轻MPTP小鼠空间学习记忆障碍的脑内神经炎症机制 1.与盐水对照组相比，MPTP小鼠脑区OX-42-IR明显增加。 2.与对照组相比，MPTP小鼠脑区nNOS-IR和NO含量明显增加。 结论:本研究首次观察并发现：一、KA大鼠出现的反复发作与其空间学习记忆障碍相关；在海马CA1区NSF表达水平的降低及在腹侧被盖多巴胺能神经元大量脱失与反复发作的KA大鼠出现的空间学习记忆障碍相关。 二、MPTP小鼠空间学习记忆能力下降。海马CA1区NSF-IR降低与MPTP诱发的空间学习记忆障碍相关。 三、蝎毒耐热蛋白改善MPTP诱发小鼠的运动障碍和空间学习记忆障碍；保护黑质致密部的多巴胺能神经元；调整脑内强啡肽与脑啡肽的异常表达。四、蝎毒耐热蛋白通过抑制小胶质细胞激活及降低脑内异常增多的NO来减轻MPTP诱发的小鼠脑内神经炎症。

目录

摘要

前言

实验动物、试剂、仪器设备和实验方法

论文一癫痫反复发作伴空间学习记忆障碍大鼠海马NSF基因的异常表达

论文二海马CA1区NSF与MPTP小鼠模型空间学习记忆障碍关系的实验研究

论文三蝎毒耐热蛋白对MPTP小鼠模型NSF表达及空间学习记忆障碍影响及其神经肽机制

论文四蝎毒耐热蛋白减轻MPTP小鼠空间学习记忆障碍的脑内神经炎症机制

结论

参考文献

综述一癫痫与帕金森病的认知功能障碍研究

综述二NSF与海马CA1区在学习记忆中的作用

致谢

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