重复经颅磁刺激对血管性痴呆大鼠学习记忆障碍的影响及其分子机制的研究

摘要

目的: 本课题通过应用重复经颅磁刺激，从行为学、形态学和分子生物学等不同层面综合研究重复经颅磁刺激对血管性痴呆大鼠学习记忆的影响，探讨其作用的分子机制，为血管性痴呆的临床治疗提供有价值的实验依据和方法。 方法: 将Wistar大鼠随机分为以下四组：①正常对照组、②痴呆模型组、③重复经颅磁刺激低频治疗组(简称低频刺激组)、④重复经颅磁刺激高频治疗组(简称高频刺激组)。痴呆模型组、低频刺激组和高频刺激组均采用两血管阻断法(2VO)制备血管性痴呆模型。 造模前、造模后和重复经颅磁刺激治疗后均进行Morris水迷宫行为学测试，包括定位航行试验和空间探索试验，计算全时程平均逃避潜伏期和游泳路程，计算在原平台象限的游泳时间和在原平台象限游泳路程占总游泳路程的百分比。低频刺激组大鼠接受频率0.5Hz重复经颅磁刺激(六个疗程，每疗程持续5天)，高频刺激组大鼠接受频率5Hz重复经颅磁刺激(六个疗程，每疗程持续5天)。各组大鼠断头取脑，应用免疫组织化学方法检测海马CA1区BDNF、NMDAR1、SYN蛋白表达情况。应用HE染色，光镜观察各组大鼠海马CA1区细胞形态。应用透射电镜观察各组大鼠海马CA1区突触形态、数量等超微结构。 结果: 1.Morris水迷宫测试结果大鼠造模后2天进行水迷宫定位航行试验，痴呆模型组、低频刺激组、高频刺激组大鼠的全时程平均逃避潜伏期和游泳路程比正常对照组延长(p<0.05)，空间探索试验中在原平台象限的游泳时间和在原平台象限的游泳路程占总路程百分比比正常对照组缩短(p<0.05)。重复经颅磁刺激治疗6个疗程后，低频刺激组和高频刺激组大鼠全时程平均逃避潜伏期和游泳路程比痴呆模型组缩短(p<0.05)，低频刺激组与高频刺激组差异无统计学意义(p>0.05)，空间探索试验中在原平台象限的游泳时间和在原平台象限的游泳路程占总路程百分比比痴呆模型组延长(p<0.05)，低频刺激组与高频刺激组差异无统计学意义(p>0.05)。 2.免疫组化染色结果：痴呆模型组大鼠BDNF、NMDAR1、SYN蛋白表达量比正常对照组大鼠减低(p<0.05)，低频刺激组和高频刺激组BDNF、NMDAR1、SYN蛋白表达量比痴呆模型组增高(p<0.05)，低频刺激组与高频刺激组差异无统计学意义(p>0.05)。 3.光镜观察显示，痴呆模型组大鼠海马CA1区神经细胞层次数量明显减少，排列松散，细胞受损严重，大量萎缩，轮廓不清，细胞深染，出现核固缩，细胞器结构不清。低频刺激组和高频刺激组多数细胞排列较整齐，细胞形态较完好，仅见少量核固缩。 4.电镜下观察，痴呆模型组突触数量虽多于正常组，但突触体积明显减小，形态改变，为长形或不规则形；高倍观，突触前区变形，突触小泡减少并聚集，线粒体凝聚，突触后区体积减小，突触前后膜增厚，融合，突触间隙消失，失去其正常形态。低频刺激组和高频刺激组的部分突触结构近于正常，部分突触前后膜略见增厚，但突触间隙可辨认。 结论: 1.本研究从行为学、形态学及分子生物学等不同水平，研究了血管性痴呆的特点，通过对血管性痴呆大鼠海马CA1区BDNF、NMDAR1、SYN等几个蛋白的表达情况综合分析，结果表明BDNF、NMDAR、SYN蛋白表达的增加有利于学习记忆功能的恢复。 2.重复经颅磁刺激对血管性痴呆认知功能障碍有恢复治疗作用，主要表现为影响了突触可塑性，其可能的机制为： (1)rTMS对突触后可塑性的影响：rTMS促进BDNF等神经营养因子的表达，进而可通过增加NMDA受体通道的开放频率，特异性地增强突触后致密物上NMDA亚单位的磷酸化。NMDA受体被激活时，使钙离子通透性增加，进入细胞内。钙离子可进一步激活细胞内钙离子依赖的酶，从而引起一系列生化过程，并且促进了NMDA受体依赖的长时程增强的产生，改变突触的传递效能，促使学习记忆功能的增强。 (2)rTMS对突触前可塑性的影响：rTMS使突触前区内的SYN表达增加，具有促进突触再建和增强，提高突触效能的作用，促进神经损伤修复和功能重塑，对于血管性痴呆大鼠的学习记忆有恢复作用。 3.本研究为血管性痴呆的临床治疗提供了新的线索，为临床应用重复经颅磁刺激治疗血管性痴呆提供了有价值的理论依据，同时为血管性痴呆的药物治疗提供了可能的新的作用靶点。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

对象和方法

结果

一、Morris水迷宫行为学测试结果

二、免疫组化检测结果

三、光镜观察各组大鼠海马CA1区细胞形态

四、透射电镜观察各组大鼠海马CA1区超微结构结果

讨论

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述 血管性痴呆危险因素相关基因的研究进展*

致谢