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目的:初步探讨不同时间窗介入运动训练对实验性脑出血大鼠认知功能以及海马可塑性的影响,为临床治疗提供依据和指导。方法:1、造模及干预方法:向大鼠右侧尾状核内注射Ⅰ型胶原酶及肝素钠建立实验性脑出血大鼠模型,对照组大鼠相同部位注入等体积生理盐水代替胶原酶及肝素钠,造模后进行改良神经功能缺损评分(Modified Neurological Severity Score,m NSS),并于术后12h进行正电子发射计算机断层显像/计算机体层扫描(Positron Emission Tomography/Computed Tomography PET/CT)检查,评分≥8.5分且PET/CT检查确有血肿存在即为造模成功,并根据开始介入运动训练的时间不同将运动训练组分别分为24小时(24h)组、3天(3d)组、7天(7d)组,分别于造模成功后24h、3d、7d开始运动训练,训练总时间为3周,对照组及模型组不予运动训练。2、指标观察:(1)训练结束后分别对各组大鼠进行Y-迷宫试验以评估大鼠分辨学习能力及一次性被动回避反应试验以评估记忆保持能力;(2)利用HE染色法观察脑出血模型大鼠脑出血区组织病理学改变;(3)用免疫组织化学法检测脑出血模型大鼠右侧大脑组织海马CA3区内源性神经营养因子(Brain derived neurotrophic factor,BDNF)和白细胞介素-10(Interleukin 10,IL-10)的蛋白表达量,以平均光敏度值(Optical density,OD值)表示;(4)采用RT-PCR法检测脑出血模型大鼠右侧大脑组织海马CA3区bax和bcl-2的基因表达,以灰度值表示。3、统计学分析:本实验的数据处理使用的是IBM SPSS Statitistics 17.0软件进行分析,实验数据结果用的均数±标准差(?x±s)表示,各组大鼠组间检测指标IL-10、BDNF平均光密度值的比较以及bax m RNA、bcl-2 m RNA、bcl-2 m RNA/bax m RNA灰度比值的比较均采用单因素方差分析(one-way ANOVA)进行两两比较,以p<0.05表示差异具有统计学意义。结果:1、学习记忆能力检测:运动训练组大鼠的分辨学习能力评分均明显低于模型组,24h组、3d组、7d组达到学会标准所需次数分别为74.25±10.10,66.25±9.67,77.50±10.88,模型组达到学会标准所需次数为104.92±12.25(p<0.05);运动训练组中24h组和7d组的分辨学习能力评分无明显差异(p>0.05),但均显著高于3d组的分辨学习能力评分(p<0.05);运动训练组大鼠记忆保持能力评分均明显优于模型组,24h组、3d组、7d组的电击后步入潜伏期(step-through latency,STL)分别为272.7s,283.1s,242.3s,模型组大鼠的电击后STL为132.8s(p<0.05);运动训练组中24h组和3d组的记忆保持能力评分无明显差异(p>0.05),但均显著高于7d组的记忆保持能力评分(p<0.05)。2、脑组织形态观察:对照组大鼠脑组织未见右侧尾状核有血肿形成;造模成功大鼠则可见右侧尾状核区有不规则出血区,呈弥漫性,且术后1天可见血肿周围脑组织肿胀明显,呈浅淡模糊区,而术后28天可见血肿基本吸收,留下一囊性腔隙,囊腔周围脑组织肿胀明显消退,运动训练组大鼠血肿吸收较模型组稍快。3、HE染色:模型组及运动训练组较对照组有典型的病理学改变。对照组大鼠右侧尾状核脑组织结构均匀,染色均一,细胞轮廓完整清晰,胞浆丰富,胞核居中,未见明显神经胶质细胞增生及新生血管生成。模型组大鼠病灶区血肿吸收不完全,周围组织疏松,可见不均匀分布、排列不齐且大小不均匀的空泡,伴有少量神经胶质细胞增生及新生血管生成。与模型组比较,24h运动训练组血肿吸收较完全,周围组织疏松程度稍改善,仍可见大小不等的空泡,并伴有明显神经胶质细胞增生及新生血管生成。与24h运动训练组相比,3d组及7d组血肿吸收完全,周围组织疏松程度明显改善,空泡明显减少,新生血管生成及胶质细胞增生程度基本一致。4、BDNF、IL-10蛋白的表达:(1)对照组大鼠右侧大脑组织海马CA3区BDNF蛋白表达量极少,模型组和各运动训练组BDNF蛋白表达量均较对照组显著增高(p<0.05);3个运动训练组BDNF蛋白表达量均较模型组明显增高(p<0.05);3个运动训练组中,3d组和24h组的BDNF蛋白表达量无明显差异(p>0.05),但均明显高于7d组(p<0.05);(2)对照组大鼠右侧大脑组织海马CA3区IL-10蛋白表达量极少,模型组和各运动训练组IL-10蛋白表达量均较对照组显著增高(p<0.05);3个运动训练组IL-10蛋白表达量均较模型组明显增高(p<0.05);3个运动训练组中以3d组的IL-10蛋白表达量最高,而24h组和7d组两组之间IL-10蛋白表达量无明显差异(p>0.05);5、bax m RNA、bcl-2 m RNA的表达:(1)bax m RNA的表达:对照组大鼠右侧大脑组织海马CA3区bax基因表达量极少,模型组与各运动训练组bax基因表达量均较对照组明显增加(p<0.05);模型组bax基因表达量较3个运动训练组增加更为明显(p<0.05);3个运动训练组中,以7d组bax基因表达量增高最为明显(p<0.05),24h组和3d组的bax基因表达量无明显差异(p>0.05)。(2)bcl-2 m RNA的表达:对照组大鼠右侧大脑组织海马CA3区bcl-2基因表达量较低,模型组与各运动训练组bcl-2基因表达量均较对照组增加(p<0.05);3个运动训练组bcl-2基因表达量较模型组增加更为明显(p<0.05);3个运动训练组中以3d组的bcl-2基因表达量最高,其次为24h组,最后为7d组(p<0.05)。(3)bcl-2 m RNA/bax m RNA:运动训练组bcl-2 m RNA/bax m RNA比值均较对照组与模型组明显增加(p<0.05);模型组与对照组的bcl-2 m RNA/bax m RNA比值无明显差异(p>0.05);3个运动训练组中以3d组bcl-2 m RNA/bax m RNA比值最高,其次为24h组,再次为7d组(p<0.05)。结论:1、运动训练能显著改善脑出血模型大鼠的认知功能,且在生命体征平稳,无严重并发症,神经功能障碍症状没有继续进展的情况下,脑出血后3天开始介入运动训练对大鼠认知功能的改善最有益;2、运动训练改善脑出血模型大鼠认知功能的机制可能与促进脑出血模型大鼠海马CA3区BDNF蛋白、IL-10蛋白及Bcl-2 m RNA的表达,抑制Bax m RNA表达,抑制海马CA3区神经元凋亡有关。