化浊解毒疏肝方对戊四氮致痫大鼠学习记忆及PI3K-AKT-GSK3β通路的影响

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目的:本研究以化浊解毒疏肝方为治疗药物,观察戊四氮致痫大鼠经药物治疗后行为学表现、学习记忆改善情况、海马神经元病理形态学变化及PI3K-AKT-GSK3β通路相关蛋白的表达,探讨化浊解毒疏肝方可能的作用机制,为化浊解毒疏肝方进行深入研究及改善癫痫患者认知功能提供新思路和理论依据。方法:选取70只SPF级SD大鼠,随机抽取空白组10只,其余60只建立大鼠慢性癫痫模型(PTZ 35 mg/kg/隔日),造模14次后,剔除造模不成功的,将剩余50只癫痫大鼠纳入实验研究,并随机分为模型组、丙戊酸钠组、化浊低剂量组、化浊中剂量组、化浊高剂量组,每组10只。分组后次日开始进行灌胃治疗,治疗组给予化浊解毒疏肝方的高、中、低剂量和丙戊酸钠灌胃,模型组和空白组给予同等体积的生理盐水灌胃,共28天。造模及治疗期间,观察各组大鼠的行为学表现,记录癫痫发作等级和潜伏期。治疗结束次日,应用Morris水迷宫对大鼠的学习记忆进行测试,苏木精-伊红染色观察海马神经元病理形态变化,免疫组化和免疫印迹法检测PI3K-AKT-GSK3β通路相关蛋白的表达情况。结果:1.治疗前后大鼠癫痫发作等级和发作潜伏期结果(1)发作等级:各治疗组大鼠癫痫发作等级在治疗前与模型组无统计学差异(P>0.05)。治疗28天后,各治疗组癫痫发作等级均降低,与模型组比较有显著统计学差异(P<0.01)。(2)发作潜伏期:各治疗组大鼠癫痫发作潜伏期在治疗前与模型组无统计学差异(P>0.05)。治疗28天后,癫痫发作潜伏期在丙戊酸钠组、化浊中、高剂量组是长于模型组的(P<0.01),在化浊高剂量组是长于化浊低剂量组的(P<0.01),在化浊高剂量组与丙戊酸钠组之间无统计学差异(P>0.05)。2.Morris水迷宫结果(1)定位航行实验:各组大鼠逃避潜伏期在第一天比较无差异(P>0.05)。大鼠逃避潜伏期在模型组是长于空白组的(第二、三、四天)(P<0.05),在丙戊酸钠组是短于模型组的(第二、四天)(P<0.05),在化浊高剂量组是短于模型组的(第二、三、四天)(P<0.05),在化浊高剂量组是短于化浊低剂量组的(第三、四天)(P<0.05)。(2)空间探索实验:大鼠穿越平台次数在模型组是少于空白组的(P<0.01),在丙戊酸钠组、化浊中剂量组和化浊高剂量组是多于模型组的(P<0.01),在丙戊酸钠组和化浊高剂量组是多于化浊低剂量组的(P<0.01),在化浊高剂量组与丙戊酸钠组之间无差异(P>0.05)。3.海马神经元病理形态学变化:空白组大鼠海马CA1、CA3区锥体细胞数目较多,细胞形态饱满,细胞之间排列规整、致密。模型组大鼠海马CA1、CA3区锥体细胞数目明显减少,细胞形态不规则,可见明显神经元胞体固缩深染。各治疗组大鼠海马CA1、CA3区的细胞形态变化较模型组均有所改善,以化浊高剂量组和丙戊酸钠组最为明显。4.免疫组化结果:模型组大鼠海马CA1、CA3区p-AKT、p-GSK3β表达水平均减少,与空白组比较有显著统计学差异(P<0.01)。化浊高剂量组、丙戊酸钠组大鼠海马CA1、CA3区p-AKT、p-GSK3β表达水平均增多,与模型组比较有统计学差异(P<0.05)。化浊高剂量组大鼠海马CA1、CA3区p-AKT、p-GSK3β表达水平均增多,与化浊低剂量组比较有统计学差异(P<0.05)。化浊高剂量组与丙戊酸钠组大鼠海马CA1、CA3区p-AKT、p-GSK3β表达水平比较无统计学差异(P>0.05)。5.免疫印迹法结果:各组大鼠海马组织AKT和GSK3β总蛋白的表达无统计学差异(P>0.05)。海马组织p-AKT、p-GSK3β蛋白表达在模型组是少于空白组的(P<0.01),在丙戊酸钠组、化浊中、高剂量组是多于模型组的(P<0.01),在化浊高剂量组、丙戊酸钠组是多于化浊低剂量组的(P<0.01)。结论:1.应用戊四氮化学点燃法可成功建立大鼠慢性癫痫模型,导致海马神经元出现病理学变化,引起学习记忆障碍。化浊解毒疏肝方可降低癫痫发作等级,延长发作潜伏期,减轻癫痫大鼠海马神经元损伤,改善学习记忆,以化浊高剂量组效果最佳,与丙戊酸钠组疗效相当。2.戊四氮诱导的癫痫模型中,AKT及GSK3β总蛋白表达没有明显变化,活化形式p-AKT及失活形式p-GSK3β的表达明显减少,提示癫痫反复发作导致脑组织缺血缺氧及海马神经元损伤,引起学习记忆障碍。化浊解毒疏肝方通过激活AKT,活化形式的AKT可能抑制了GSK3β的活性而使其失活,能抵抗脑组织缺血缺氧及海马神经元损伤,从而阻止神经元的凋亡,对神经元的保护及改善学习记忆发挥重要作用。
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