芸香苷对慢性脑低灌注大鼠认知功能障碍和脑损伤的神经保护作用

摘要

目的：
　　探讨芸香苷对慢性脑低灌引起的大鼠认知功能缺失和脑损伤的神经保护作用及其药效学作用机制。
　　方法：
　　1.选择成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠作为实验对象，采用双侧颈总动脉结扎（Bilateral common carotid artery occlusion, BCCAO)方法，建立慢性脑低灌注大鼠模型。将SD大鼠随机分为四组：生理盐水治疗假手术组、芸香苷治疗假手术组、生理盐水治疗BCCAO组、芸香苷治疗BCCAO组。
　　2.应用Morris水迷宫检测各组实验动物海马依赖的空间学习记忆能力，T-迷宫检测各组实验动物大脑皮层依赖的工作记忆能力，避暗实验检测各组实验动物情景记忆能力。
　　3.应用比色法检测各组实验动物大脑皮层和海马组织中氧化应激标志物:超氧化物歧化酶( Superoxide dismutase, SOD)和谷胱甘肽过氧化酶(Glutathione peroxidase, GPx)的活性，以及丙二醛(Malondiadehyde，MDA)和蛋白羰基的含量。
　　4.应用比色法检测各组实验动物大脑皮层和海马组织中胆碱能标志物：胆碱乙酰转移酶（Choline acetyltransferase, ChAT)、乙酰胆碱酯酶（Acetylcholinesterase, AChE)的活性和乙酰胆碱（Acetycholine，ACh)的含量。
　　5.应用ELISA方法检测各组实验动物大脑皮层和海马组织中促炎性因子：白细胞介素-ip(Interleukin-1p, IL-ip)、白细胞介素-6(Interleukin-6，IL-6)和肿瘤坏死因子-a(Tumor necrosis factor-a, T N F-a)的含量。
　　6.应用免疫组织化学方法检测各组实验动物海马组织中激活的星形胶质细胞和小胶质细胞的变化，并定量计数海马区胶质原纤维酸性蛋白（Glial fibrillary acidic protein，GFAP)和离子韩接头蛋白（Ionizedcalciumbindingadaptormolecule-1， Ib a-1)免疫阳性的星形胶质细胞和小胶质细胞。
　　7.应用尼氏染色法定量检测各组实验动物海马区的神经元细胞数量。
　　结果：
　　1. Morris水迷宫评定大鼠海马依赖的空间学习记忆能力：生理盐水治疗BCCAO大鼠的逃脱潜伏期明显长于生理盐水治疗和芸香苷治疗假手术组大鼠（P<0.01)，表明慢性脑低灌可导致大鼠发生学习能力障碍，而芸香苷治疗BCCAO组大鼠逃脱潜伏期明显短于生理盐水治疗BCCAO大鼠（P<0.01)，表明芸香苷治疗能够有效改善BCCAO大鼠的空间学习能力障碍。此外，生理盐水治疗BCCAO大鼠在目标象限停留的时间明显少于生理盐水治疗和芸香苷治疗假手术组大鼠（P<0.01)，说明慢性脑低灌注导致了大鼠的空间记忆能力障碍，而芸香苷治疗BCCAO大鼠在目标象限停留的时间明显长于生理盐水治疗BCCAO大鼠（P<0.01)，表明芸香苷治疗能够有效改善BCCAO大鼠的空间记忆能力障碍。
　　2. T-迷宫评定大鼠大脑皮层依赖的工作记忆能力：四组动物之间在没有延迟（Os)的情况下没有明显差异（P>0.05)。然而，在30 s延迟的情况下，生理盐水治疗BCCAO大鼠的错误率明显高于生理盐水治疗和芸香苷治疗的假手术组大鼠(P<0.01)，说明生理盐水治疗BCCAO大鼠出现了明显的工作记忆损害，而芸香苷治疗BCCAO大鼠的错误率明显少于生理盐水治疗BCCAO大鼠（P<0.01),表明芸香苷治疗能够明显改善BCCAO大鼠大脑皮层依赖的工作记忆功能障碍。
　　3.避暗实验评定大鼠的情景记忆能力：与生理盐水治疗和芸香苷治疗的假手术组大鼠相比，生理盐水治疗BCCAO大鼠的停留时间明显缩短（P<0.01)，表明生理盐水治疗BCCAO大鼠在避暗实验中出现明显的情景记忆损害；而芸香苷治疗BCCAO大鼠的停留时间明显长于生理盐水治疗BCCAO大鼠（P<0.01)，表明芸香苷能够明显改善BCCAO大鼠的情景记忆功能障碍。
　　4.大鼠大脑皮层和海马组织中氧化应激标志物的检测：生理盐水治疗BCCAO大鼠大脑皮层和海马中SOD和GPx活力明显低于生理盐水治疗和芸香苷治疗的假手术组大鼠（P<0.01)，而且生理盐水治疗BCCAO大鼠大脑皮层和海马中MDA和蛋白羰基的含量明显高于生理盐水治疗和芸香苷治疗的假手术组大鼠（P<0.01)，表明慢性脑低灌可导致大鼠脑组织发生氧化应激损伤。而芸香苷治疗BCCAO大鼠大脑皮层和海马中SOD和GPx活力显著高于生理盐水治疗BCCAO大鼠（P<0.01)，且芸香苷治疗BCCAO大鼠大脑皮层和海马中M DA和蛋白羰基的含量显著降低（P<0.01)，表明芸香苷治疗能够有效减轻BCCAO大鼠脑组织中的氧化应激损伤。
　　5.大鼠大脑皮层和海马组织中胆碱能标志物的检测：与生理盐水治疗和芸香苷治疗的假手术组大鼠相比，生理盐水治疗BCCAO大鼠大脑皮层和海马中ACh含量和ChAT活力明显下降（P<0.01)、AChE活力明显上升（P<0.01)，表明慢性脑低灌引起了中枢胆碱能功能紊乱。与生理盐水治疗BCCAO大鼠相比，芸香苷治疗BCCAO大鼠大脑皮层和海马中ACh含量和ChAT活力显著提高（P<0.01)，且AChE活力显著降低（P<0.01)，表明芸香苷治疗能够减轻BCCAO引起的大鼠中枢胆碱能功能紊乱。
　　6.大鼠大脑皮层和海马组织中促炎性因子的检测：与生理盐水治疗和芸香苷治疗的假手术组大鼠相比，生理盐水治疗BCCAO大鼠大脑皮层和海马中IL-lp，IL-6和TNF-a的含量显著升高（P<0.01);与生理盐水治疗BCCAO组大鼠相比，芸香苷治疗BCCAO大鼠大脑皮层和海马中IL-lp，IL-6和TNF-a的含量显著降低(P<0.01)，表明慢性脑低灌可造成促炎症细胞因子释放量的增加，而芸香苷治疗能有效逆转这些效应。
　　7.免疫组织化学方法检测大鼠海马区激活的星形胶质细胞和小胶质细胞的数量：生理盐水治疗和芸香苷治疗的假手术组大鼠海马组织中只有少数GFAP阳性的星形胶质细胞，而生理盐水治疗BCCAO大鼠海马CA1区活化的星形胶质细胞数量明显增加，而芸香苷治疗的BCCAO大鼠活化的星形胶质细胞数量明显少于生理盐水治疗BCCAO大鼠。定量分析结果显示，生理盐水治疗BCCAO大鼠海马区活化的星形胶质细胞数量明显多于生理盐水治疗和芸香苷治疗的假手术组大鼠(P<0.01)，而与生理盐水治疗BCCAO大鼠相比，芸香苷治疗BCCAO大鼠海马区活化的星形胶质细胞数量明显减少（P<0.01)。此外，生理盐水治疗和芸香苷治疗的假手术组大鼠海马只有少数Iba-1阳性的小胶质细胞，而生理盐水治疗BCCAO大鼠海马CA1区活化的小胶质细胞数明显增加，而芸香苷治疗BCCAO大鼠海马中活化的小胶质细胞数量明显少于生理盐水治疗BCCAO大鼠。定量分析结果显示，生理盐水治疗BCCAO大鼠海马区活化的小胶质细胞数量明显多于生理盐水治疗和芸香苷治疗的假手术组（P<0.01)，而与生理盐水治疗BCCAO大鼠相比，芸香苷治疗BCCAO大鼠海马区活化的小胶质细胞数量明显减少（P<0.01)，表明慢性脑低灌注导致了脑组织中胶质细胞的活化，而芸香苷治疗能够有效抑制其活化。
　　8.尼氏染色定量检测大鼠海马区的神经元细胞数量：生理盐水治疗和芸香苷治疗的假手术组大鼠海马区没有出现神经元损伤。生理盐水治疗BCCAO大鼠海马CA1区出现明显的神经元损伤，而芸香苷治疗BCCAO大鼠损伤的神经元数量明显少于生理盐水治疗BCCAO大鼠。定量分析结果显示，生理盐水治疗BCCAO大鼠脑内完整神经元的数量明显少于生理盐水治疗和芸香苷治疗的假手术组大鼠(P<0.01),而芸香苷治疗BCCAO大鼠脑内完整神经元的数量明显多于生理盐水治疗BCCAO大鼠（P<0.01)，表明芸香苷治疗可保护神经元免受大脑低灌注的损伤。
　　结论：
　　慢性脑低灌注可导致大鼠认知功能障碍和脑损伤，而芸香苷可通过多靶点药理作用于脑内多个病理生理过程，从而有效改善由慢性脑低灌注引发的大鼠认知功能损害和脑损伤。

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声明

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缩略语表

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英文摘要

前言

文献回顾

1 慢性脑低灌注

2 芸香苷

3 结语

第一部分芸香苷对慢性脑低灌注SD大鼠认知功能障碍的神经保护作用

1 材料

2 方法

3 结果

4 讨论

第二部分芸香苷对慢性脑低灌注SD大鼠脑损伤的神经保护作用及机制

1 材料

2 方法

3 结果

4 讨论

小结

参考文献

个人简历和研究成果

致谢