沉默水通道蛋白4对脑创伤致大鼠学习记忆功能障碍的作用研究

摘要

目的通过观察与认知和学习记忆功能相关的蛋白表达,探讨水通道蛋白4（AQP4）沉默对创伤性脑损伤（TBI）大鼠学习和记忆功能的影响及意义。方法按随机数字表法将96只健康成年雄性Wistar大鼠分组。①48只大鼠被分为假手术（Sham）组、TBI组（采用改良Feeney法制模）、AQP4 RNA干扰（RNAi）阴性组[TBI+无意义的小干扰RNA（siRNA）-AQP4脂质体溶液10μL]、AQP4 RNAi组(TBI+siRNA-AQP4脂质体溶液10μL];分别于伤后1、6、12 h各取4只大鼠脑组织,采用蛋白质免疫印迹试验（Western Blot）检测海马组织AQP4、一般性调控阻遏蛋白激酶2（GCN2）、环磷酸腺苷反应元件结合蛋白（CREB）及其磷酸化（p-CREB）蛋白表达。②另外48只大鼠被分为正常组（Control组）、Sham组、TBI组、AQP4 RNAi组,其中6只于伤后12 h测定脑含水量,另外6只用于Morris水迷宫实验。结果①TBI组伤后海马组织AQP4和GCN2蛋白表达较Sham组明显增高,并随时间延长呈逐渐升高趋势,12 h出现统计学差异（AQP4蛋白:5.03±0.09比1,GCN2蛋白:4.01±0.13比1,均P＜0.01）;CREB和p-CREB表达较Sham组明显降低,并随时间延长呈逐渐下降趋势,12 h出现统计学差异（CREB蛋白:0.38±0.03比1,p-CREB蛋白:0.38±0.03比1,均P＜0.01）。与TBI组比较,AQP4 RNAi组伤后各时间点AQP4蛋白表达明显下降（1 h:1.02±0.04比2.23±0.05,6 h:1.23±0.03比2.59±0.04,12 h:2.20±0.08比5.03±0.09,均P＜0.01）,而GCN2、CREB和p-CREB表达则差异无统计学意义。AQP4 RNAi阴性组各蛋白表达变化与TBI组比较差异均无统计学意义。②TBI组脑含水量较Control组和Sham组明显升高[（83.7±0.4）%比（76.2±0.2）%、（76.2±0.3）%,均P＜0.01];AQP4 RNAi组脑含水量[（78.8±0.3）%]则较TBI组明显下降（P＜0.01）。TBI组和AQP4 RNAi组伤后第11、13、15天Morris水迷宫实验潜伏期明显延长,探索时间明显缩短;与TBI组比较,AQP4 RNAi组第15天逃避潜伏期明显缩短（s:60.2±11.1比62.0±11.5,P＜0.05）,探索时间明显延长（s:37.0±8.5比32.7±9.2,P＜0.05）。结论 TBI后大鼠认知和学习记忆功能受损,与影响认知和学习记忆功能相关的CREB和GCN2蛋白表达变化显著相关;经AQP4 RNAi处理后,虽对大鼠认知和学习记忆功能改善不明显,但可减轻脑水肿。