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目的:初步探讨灵芝三萜联合外源性单唾液酸四己糖神经节苷脂(monosialotetrahexosylganglioside,GM1)对戊四氮(pentylenetetrazol,PTZ)致痫大鼠学习记忆能力的影响,以及在海马突触结构和功能可塑性重建中的干预作用机制。方法:(1)选取健康雄性成年SD大鼠50只,随机分为空白对照组、癫痫模型组、灵芝三萜组、GM1组、灵芝三萜联合GM1组,每组10只。除空白对照组外其余各组用PTZ亚惊厥剂量(35mg/kg)腹腔注射,每日1次,持续28天,复制慢性癫痫模型;用药各组在每日腹腔注射PTZ的同时进行相应给药。给药28天后进行Morris水迷宫实验,结束后取材。(2)应用HE染色观察癫痫大鼠海马CA1区神经元病理变化;透射电镜观察癫痫大鼠海马CA1区神经元的超微结构。(3)采用免疫组化染色法观察大鼠海马CA1区肌动蛋白结合蛋白(actin-binding protein,Cofilin)及其磷酸化p-Cofilin和突触素(synaptophysin,SYN)、神经生长相关蛋白-43(neuronal growth associated protein43,GAP-43)的表达。(4)Western blot检测大鼠海马Cofilin、p-Cofilin、SYN、GAP-43的蛋白表达;Real-time PCR检测相关基因m RNA表达水平。结果:(1)与癫痫模型组比较,联合用药组大鼠癫痫发作持续时间缩短(P<0.05),发作潜伏期延长(P<0.05)。与灵芝三萜组、GM1组比较,联合用药组发作持续时间有所缩短,发作潜伏期有所延长。(2)Morris水迷宫结果显示:各组大鼠逃避潜伏期随实验训练时间有不断缩短的趋势。与空白对照组比较,各时间点癫痫模型组的逃避潜伏期延长(P<0.05),在目标象限停留的时间明显缩短(P<0.01),穿越平台的次数明显减少(P<0.01);与癫痫模型组比较,各用药组逃避潜伏期均缩短,部分时间点有显著性差异(P<0.05),在目标象限停留的时间明显延长(P<0.01),穿越平台次数均明显增多(P<0.01)。联合用药组第1天逃避潜伏期比灵芝三萜组明显缩短(P<0.05),其他天相对灵芝三萜组、GM1组逃避潜伏期有所缩短,在目标象限停留的时间有所延长,穿越平台次数均有所增多。(3)HE染色结果显示:癫痫模型组海马神经元细胞较少,排列疏松、紊乱,部分胞体肿胀变形,胞核溶解碎裂,呈空泡状。各用药组海马神经元细胞较模型组有所改善,神经元细胞数量增多,细胞形态趋于正常,排列比较整齐,间隙明显缩小,胞核碎裂固缩减少。(4)透射电镜结果显示:癫痫模型组神经元细胞形状不规则,皱缩,线粒体等细胞器数量较少,线粒体嵴断裂,部分嵴消失,突触数量减少,突触小泡数量变少,突触前后膜结构不清楚;各用药组神经元细胞核形状较规则,线粒体等细胞器数量增加,结构有所改善,突触数量增加,突触结构较完整,突触小泡数量增多,突触前后膜间隙较清楚。(5)免疫组化结果显示:与空白对照组比较,癫痫模型组的Cofilin蛋白表达升高(P<0.01),p-Cofilin、SYN、GAP-43表达下降(P<0.05);与癫痫模型组比较,各用药组Cofilin表达降低(P<0.05),GAP-43表达升高(P<0.05);灵芝三萜组和联合用药组SYN表达升高(P<0.05);联合用药组p-Cofilin表达升高(P<0.05)。与GM1组和灵芝三萜组比较,联合用药组p-Cofilin表达升高(P<0.05)。(6)海马组织蛋白表达:与空白对照组比较,癫痫模型组大鼠海马组织内的Cofilin蛋白表达量升高(P<0.05),p-Cofilin、SYN和GAP-43的表达量明显减少(P<0.05);与模型组比较,各用药组大鼠海马组织内Cofilin蛋白表达下降(P<0.05),GAP-43蛋白的表达增加(P<0.05),联合用药组p-Cofilin、SYN蛋白表达上升(P<0.05)。(7)海马组织基因m RNA表达:与空白对照组相比,癫痫模型组中Cofilin m RNA水平上调(P<0.05),SYN m RNA和GAP-43 m RNA的表达水平降低(P<0.05);与癫痫模型组比较,各用药组Cofilin m RNA表达下调(P<0.05),SYN m RNA表达水平升高(P<0.05),仅联合用药组GAP-43 m RNA表达水平升高(P<0.05)。结论:(1)癫痫后大鼠学习记忆能力损伤,可能与海马Cofilin、p-Cofilin、SYN、GAP-43蛋白及基因表达异常,出现突触丢失与重排,影响突触重塑等机制有关。(2)灵芝三萜、外源性GM1及灵芝三萜联合外源性GM1均可提高PTZ致痫大鼠认知与学习记忆能力,改善海马神经元的形态结构,尤其灵芝三萜联合外源性GM1可以更好地提高大鼠认知与学习记忆能力,改善海马神经元的形态结构,作用机制可能与其提高癫痫大鼠海马SYN、GAP-43、p-Cofilin蛋白及基因表达,下调Cofilin蛋白及基因表达,促进突触重建与神经生长,从而干预海马突触可塑性改变有关,以达到保护大脑神经元的作用。