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目的:血管性痴呆(vascular dementia, VD)是指由各种脑血管疾病引起脑功能障碍而导致的获得性认知功能障碍综合征。近年来,随着人口老龄化的发展和脑卒中治愈率的不断提高,VD的发病率呈现明显的上升趋势,严重的威胁着老年人的身心健康,也给社会造成了沉重的精神和经济负担。据资料报道,VD是老年期痴呆中可以预防并有希望治疗的痴呆疾病之一,如果早期治疗会延缓、甚至可逆转疾病的发展。因此,探讨和阐明VD的发病机理,对于临床制定更加合理的治疗方案具有重要的价值和理论意义。学习和记忆是脑的高级活动。学习是经验及技能的获得,而记忆是经验及技能的保存及再现,它们是两个不同而又密切联系的神经生物过程。目前认为,海马与学习和记忆等高级认知功能密切相关,其神经元形态正常与否对学习和记忆的形成和维持具有重要的意义。穹窿下器( subfornical organ, SFO )位于侧脑室和第三脑室之间,是感受性室周器官( senory circumventricular organs, SCVOs )之一,因其所在部位的血脑屏障不完整,所以是脑内化学信号转导的重要位点,对免疫分子具有重要的监控作用。另外,它还是血液与中枢神经系统之间信息交换的有效界面,与神经内分泌、神经免疫及信号转导等多种生理功能关系密切,在体内环境稳定机制中起着重要的调节作用。本实验建立反复缺血-再灌注VD小鼠模型,观察VD时小鼠海马组织CA1区神经元病理改变及SFO扫描电镜下的特征,从细胞生物学角的度探讨VD的发病机理。方法:本研究分为三部分。第一部分以昆明小鼠作为研究对象,采用双侧颈总动脉丝线结扎方法,经三次反复缺血-再灌注,制备VD模型,并设立假手术组;造模术后第29、30天,利用跳台实验和水迷宫试验对两组小鼠分别进行学习和记忆成绩测试,观察两组小鼠行为学差异。并运用SPSS 13.0统计软件进行分析,采用t检验进行比较,以P<0.05或者P<0.01表示有统计学意义。第二部分和第三部分采用3%多聚甲醛+1%戊二醛溶液固定的小鼠脑组织为研究对象,分别利用透射电镜和扫描电镜技术观察小鼠大脑海马CA1区神经元及SFO的超微结构,比较两组的差异。结果:1两组小鼠模型的行为学评价1.1学习成绩术后第29天,分别进行跳台试验和水迷宫试验,测试跳台试验的反应时间(sec)和错误次数(number/5min)作为学习成绩,水迷宫试验游完全程的时间(sec)和错误次数(number/3min)作为学习成绩。跳台试验结果显示:(1)与假手术组的反应时间(21.79±14.94)s比较,VD模型组小鼠学习阶段的反应时间(54.68±26.20)s明显延长(P<0.01);(2)与假手术组的错误次数(2.79±1.22)比较,VD模型组小鼠学习阶段的错误次数(4.05±1.99)明显增加(P<0.05)。水迷宫试验结果显示:(1)与假手术组的游完全程时间(73.67±19.65)s比较,VD模型组小鼠学习阶段游完全程时间(111.36±26.04)s明显延长(P<0.01);(2)与假手术组的错误次数(4.08±1.28)比较,VD模型组小鼠学习阶段的错误次数(7.18±3.22)明显增加(P<0.01)。以上结果提示VD模型组小鼠的学习成绩较假手术组降低。1.2记忆成绩术后第30天,分别进行跳台试验和水迷宫试验,测试跳台试验的潜伏时间(sec)和错误次数(number/5min)作为记忆成绩,水迷宫试验游完全程时间(sec)和错误次数(number/3min)作为记忆成绩。跳台试验结果显示:(1)与假手术组的潜伏时间(174.50±49.91)s比较,VD模型组小鼠记忆阶段的潜伏时间(79.45±7.96)s明显缩短(P<0.01);(2)与假手术组的错误次数(2.75±1.26)比较,VD模型组小鼠记忆阶段的错误次数(4.27±2.21)明显增加(P<0.01)。水迷宫试验结果显示:(1)与假手术组的游完全程时间(65.17±13.27)s比较,VD模型组小鼠记忆阶段游完全程时间(104.09±28.38)s明显延长(P<0.01);(2)与假手术组的错误次数(3.42±1.44)比较,VD模型组小鼠记忆阶段的错误次数(5.23±2.56)明显增加(P<0.01)。以上结果提示VD模型组小鼠的记忆成绩较假手术组降低。2电镜观察:2.1透射电镜观察结果:(1)假手术组:小鼠海马CA1区神经元形态正常,染色质分布均匀,胞质中细胞器丰富。(2)模型组:小鼠海马CA1区神经元变性,核膜凹凸不平,边缘模糊,胞核肿大;细胞器减少,线粒体变性,其大部分嵴和部分膜融合、模糊不清;粗面内质网可见颗粒融合或脱颗粒现象,游离核糖体轻度减少。结果提示VD模型小鼠海马CA1区神经元重度损伤。2.2扫描电镜观察结果:(1)假手术组:SFO表面纤毛稀少,大部分区域没有或有稀疏的单根纤毛,而周围脑区均有较多的纤毛,与脑室面界限清楚。其室管膜细胞清晰可见,每个室管膜细胞呈鹅卵石样隆起,胞体大小不一,直径约为3-10um,细胞间界限清晰;室管膜细胞有的表面平滑,有的表面可见密集的微绒毛结构;室管膜上结构较丰富,可见少数室管膜上神经元样细胞,有的表面含有2-3个突起,还可见到分泌颗粒,数量较少,大小不一。(2)模型组:SFO表面凹凸不平,室管膜细胞表面凹陷,细胞形状变得不规则,形态各异,细胞间界限不清,室管膜细胞上微绒毛明显减少甚至消失,细胞间分泌颗粒相对较多,纤毛结构减少。结果提示VD模型小鼠SFO室管膜出现明显的病理变化。结论:1本实验成功地建立了小鼠VD模型,经过跳台试验、水迷宫试验证实了VD小鼠存在学习和记忆功能的障碍,能够模拟临床上VD的智能障碍,是比较可靠的VD动物模型,对深入研究VD是可行的。2透射电镜下观察到VD模型小鼠海马CA1区神经元重度损伤及扫描电镜下观察到SFO室管膜病变,推测这些病理变化参与了VD的发病机制。