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目的建立慢性间歇低氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)小鼠模型,观察在CIH不同时间点,小鼠海马神经元兴奋性突触传递等电生理特性,以及谷氨酸受体N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic,NMDA)受体亚基2B(NR2B)、脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)表达的改变,探讨海马神经元兴奋性突触传递异常在CIH诱导神经认知功能损伤中的作用。方法ICR雄性小鼠70只,体重(30±2)g,随机分为常氧对照组(UC组)、慢性间歇低氧组(CIH组)和慢性间歇低氧+盐酸美金刚干预组(MEM组),其中CIH与MEM组按间歇低氧的天数又各自分为3天、7天、2周组,每组各10只。CIH组小鼠和MEM组小鼠予间歇低氧环境中(8 h/d),UC组小鼠予常氧环境中,MEM组小鼠每日间歇低氧前15 min,腹腔注射盐酸美金刚,用药剂量5 mg/kg,UC组和CIH组小鼠腹腔注射等体积生理盐水。采用脑片全细胞膜片钳技术观察CIH不同时间点组海马神经元自发兴奋性突触后电流(spontaneous excitatory postsynaptic currents,sEPSC)频率和幅度的变化,Western blot检测小鼠海马组织NR2B、BDNF表达改变。结果一、电生理结果1、海马CA1区神经元基本电生理特性:与UC组比较,CIH 3天组海马CA1区神经元的静息膜电位、动作电位阈值、动作电位幅度、半波宽都无统计学差异,CIH 7天组海马CA1区神经元动作电位阈值有升高,但无统计学意义,CIH 2周组海马CA1区神经元动作电位阈值明显升高(-43.30±3.70mV,n=18 vs.-40.37±3.46mV,n=21,P<0.05);MEM 3天组、7天组、2周组海马CA1区神经元的基本电生理特性与UC组间无统计学差异。与各自CIH组比较,MEM 3天组基本电生理特性无统计学差异,MEM 7天组海马CA1区神经元动作电位阈值有下降,但无统计学意义,而MEM 2周组海马CA1区神经元动作电位阈值明显降低(-40.37±3.46mV,n=21 vs.-44.73±5.43mV,n=20,P<0.01)。与UC组比较,cih7天组、2周组海马cal区神经元兴奋性呈现下降的趋势,神经元发放的动作电位个数均减少(p<0.05),cih3天组无改变;mem3天组、7天组、2周组海马ca1区神经元发兴奋性与uc组间无统计学差异。与各自cih组比较,给予相同电流刺激,mem7天组、2周组海马ca1区神经元发放的动作电位个数均增加(p<0.05),mem3天组无改变。2、小鼠海马ca1区神经元sepsc:与uc组比较,cih3天组海马cal区神经元sepsc发放频率和振幅稍增加,但无统计学差异;cih7天组海马cal区神经元sepsc发放频率明显增加(3.61±1.73hz,n=18vs.6.73±3.77hz,n=18,p<0.01),振幅也稍增加,但无统计学差异;cih2周组海马cal区神经元sepsc发放频率(3.61±1.73hz,n=18vs.6.70±4.58hz,n=21,p<0.01)和振幅(12.96±2.49pa,n=18vs.18.42±11.56pa,n=21,p<0.05)均明显增加;mem3天组、7天组、2周组海马ca1区神经元sepsc发放频率和振幅与uc组间无统计学差异。与各自cih组比较,mem3天组海马cal区神经元sepsc发放频率和振幅稍下降,但无统计学差异;mem7天组海马ca1区神经元sepsc发放频率明显减少(6.73±3.77hz,n=18vs.3.37±2.25hz,n=16,p<0.01),振幅稍降低,但无统计学差异;mem2周组海马cal区神经元sepsc发放频率(6.70±4.58hz,n=21vs.3.17±1.36hz,n=20,p<0.01)和振幅(18.42±11.56pa,n=21vs.12.38±2.71pa,n=20,p<0.05)均明显降低。二、westenblot结果显示:与uc组比较,cih3天组、7天组海马nr2b的表达无统计学差异;而cih2周组海马nr2b的表达增加(0.79±0.33vs.1.24±0.12,p<0.05),mem3天组、7天组、2周组海马nr2b的表达与uc组比较无统计学差异。与各自cih组比较,mem3天组、7天组海马nr2b的表达无明显变化,mem2周组海马nr2b的表达降低(1.24±0.12vs.0.77±0.04,p<0.01)。与uc组比较,cih3天组、7天组海马bdnf的表达无统计学差异;cih2周组海马bdnf的表达减少(0.60±0.08vs.0.41±0.06,p<0.05);mem3天组、7天组、2周组海马bdnf的表达与uc组比较无统计学差异。与各自cih组比较,mem3天组、7天组bdnf的表达无明显变化;mem2周组bdnf的表达增加(0.41±0.06vs.0.67±0.16,P<0.01)。结论CIH诱导小鼠海马CA1区神经元突触前膜谷氨酸释放增多,产生兴奋性毒性,导致神经元电生理功能受损,谷氨酸受体(NR2B)表达反应性增高,NMDA受体下游记忆蛋白BDNF表达降低;而盐酸美金刚通过阻断NMDA受体过度激活,抑制NR2B的表达,增加BDNF表达,降低兴奋性毒性,保护海马神经元,从而改善CIH诱导的神经行为认知障碍。结果提示谷氨酸兴奋性毒性及NMDA受体介导的下游记忆蛋白BDNF参与了CIH导致的认知功能损伤过程,该结果为OSAHS认知障碍的机制探讨提出了一个值得关注的新靶点。