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背景血压波动性增高是独立于高血压影响老年人认知功能的危险因素,血压波动性增高引起认知功能障碍的机制尚不清楚。中枢胆碱能系统参与学习记忆机制,其功能降低可引起学习记忆能力的减退。去窦弓神经(SAD)大鼠是一种单纯性血压波动性增高动物模型,酮色林可改善SAD大鼠血压波动性。目的研究血压波动性增高对大鼠学习记忆的影响并从中枢胆碱能探究其可能的机制。方法1.将Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分成两组,一组行SAD手术,另一组进行假手术(Sham)作为对照。术后两周进行股动、静脉插管,在大鼠清醒状态下,连续测量大鼠的心动周期、血压、血压波动性以及动脉压力感受性反射敏感性,以此来确定血压增高模型造模是否成功。分别在SAD术后2周、4周、8周、16周进行新物体识别(novel object recognition trial,NORT)、避暗箱(passivea voidance trial,PAT)和Morris水迷宫(Morris water mase,MWM)等行为学实验。行为学实验结束后,戊巴比妥钠麻醉处死动物,断头取脑分离大鼠海马和大脑皮质组织,利用RT-QPCR检测海马和大脑皮质胆碱乙酰转移酶(ChAT)和α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7nAChR)mRNA水平。利用Westernblot从蛋白水平检测大鼠海马和大脑皮质Tau蛋白、磷酸化Tau蛋白(Ser199,Thr231)以及胆碱能相关蛋白α7nAChR、ChAT、VaChT表达情况。2.将SD大鼠随机分成两组,一组行SAD手术,另一组进行Sham作为对照。术后两周,将SAD组随机分成SAD和酮色林组(0.3mg/kg/d),Sham组和SAD组给纯水,灌胃四周后分别进行NORT、PAT和MWM等行为学实验。行为学实验结束后,戊巴比妥钠麻醉处死动物,断头取脑分离大鼠海马和大脑皮质组织,利用RT-QPCR从mRNA水平检测海马和大脑皮质中α7nAChR、ChAT的表达情况。利用Western-Blot从蛋白水平检测大鼠海马和大脑皮质Tau蛋白及磷酸化Tau蛋白(S199,T231位点)以及α7nAChR、ChAT、VaChT蛋白含量。结果1.SAD大鼠血流动力学变化与Sham组相比,SAD组的收缩压(SBP)、舒张压(DBP)无显著性变化,收缩压变异性(SBPV)和舒张压变异性(DBPV)显著增高(P<0.01),动脉压力感受性反射敏感性明显下降(P<0.01)。2.行为学实验结果2.1 NORT实验结果与Sham组相比较,SAD术后2周、4周、8周和16周在训练阶段,对两物体识别指数无显著性差异。在记忆阶段,SAD术后4周、8周和16周新物体识别指数显著降低(P<0.05,P<0.01)。2.2 PAT实验结果与Sham组大鼠相比较,SAD组大鼠术后各周在适应阶段避暗潜伏期均无显著性差异。记忆阶段,SAD组大鼠术后各周避暗潜伏期显著降低(P<0.05,P<0.01)。2.3 MWM实验结果与Sham组大鼠相比较,SAD组大鼠术后2、4周在定位航行实验中,逃避潜伏期无显著性差异;SAD组大鼠术后8周在第一天、第二天、第五天逃避潜伏期显著增加(P<0.05,P<0.01)。SAD组大鼠术后16周在第一天和第二天逃避潜伏期显著增加。SAD组大鼠术后2、4周在空间探索实验中,穿平台次数无显著性差异,SAD组大鼠术后8周和16周穿平台次数显著降低(P<0.05,P<0.01)。3.分子生物学实验结果3.1 SAD对大鼠皮质、海马Tau蛋白及磷酸化Tau蛋白的影响与Sham组相比,SAD组大鼠术后2周、4周、8周大脑皮质和海马Tau蛋白和磷酸化Tau蛋白(Ser199、Thr231位点)水平无显著性差异,与Sham组相比,SAD组大鼠术后16周大脑皮质和海马Tau蛋白表达无显著性差异,磷酸化Tau蛋白(Ser199、Thr231)水平显著增高(P<0.05,P<0.01)。3.2 SAD对大鼠皮质和海马α7nAChR、ChAT、VAChT蛋白的影响与Sham组大鼠相比,SAD组大鼠术后2周、4周大脑皮质和海马中α7nAChR、ChAT、VAChT水平无显著性差异(SAD术后2周海马α7nAChR显著降低除外)。SAD组大鼠术后8周和16周α7nAChR、ChAT、VAChT等胆碱能相关蛋白表达显著降低(P<0.05,P<0.01)。3.3 SAD对大鼠皮质和海马α7nAChR、ChAT mRNA的影响与Sham组大鼠相比,SAD组大鼠术后2周大脑皮质和海马α7nAChR、ChAT mRNA表达无显著性差异(除了大脑皮质ChAT mRNA显著下降);SAD组大鼠术后4周、8周、16周大脑皮质和海马α7nAChR、ChAT mRNA表达均显著下降(P<0.05,P<0.01)。4.酮色林对SAD大鼠血流动力学的影响与Sham组比较,SAD组大鼠SBPV和DBPV显著增高,BRS显著下降。与SAD组大鼠相比,酮色林组SBPV、DBPV显著降低,BRS显著增高(P<0.05,P<0.01)。5.酮色林对SAD大鼠行为学的影响5.1 NORT实验结果在训练阶段,三组动物对两相同物体的识别指数均无显著性差异。在记忆阶段,与Sham组大鼠相比,SAD大鼠新物体识别指数显著下降(P<0.05);与SAD组大鼠相比,酮色林组大鼠对新物体的识别指数明显增高(P<0.05)。5.2 PAT实验结果三组动物在适应阶段,避暗潜伏期无明显差异。给予电刺激后在记忆阶段,与Sham组大鼠相比,SAD大鼠避暗潜伏期显著降低(P<0.01);与SAD组大鼠相比,酮色林组大鼠避暗潜伏期明显增加(P<0.05)。5.3 MWM实验结果与Sham组大鼠相比,SAD组大鼠在定位航行实验中逃避潜伏期无显著变化,在空间探索实验中,穿平台次数显著降低(P<0.05)。与SAD组大鼠相比,酮色林组大鼠在定位航行第一天和第五天实验中逃避潜伏期明显降低(P<0.05,P<0.01),在空间探索实验中穿平台次数显著增多(P<0.05)。6.酮色林对SAD大鼠Tau蛋白及磷酸化Tau蛋白影响与Sham组大鼠相比,SAD组大鼠总Tau蛋白和S199、T231位点磷酸化Tau蛋白无显著性差异,与SAD组大鼠相比较,酮色林组大鼠大脑皮质总Tau蛋白和T231位点磷酸化Tau蛋白无显著性变化,S199位点磷酸化Tau蛋白显著降低(P<0.05)。7.酮色林对SAD大鼠中枢胆碱能相关蛋白影响与Sham组大鼠相比,SAD组大鼠大脑皮质和海马α7nAChR、ChAT和VAChT相对含量显著降低。与SAD组大鼠相比较,酮色林组大鼠大脑皮质α7nAChR、VAChT及海马α7nAChR相对含量显著增高(P<0.05)。结论1.血压波动性增高损害大鼠学习记忆能力,机制与中枢胆碱能神经功能降低有关。2.酮色林可改善血压波动性增高导致的大鼠学习记忆能力减退。