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目的: 建立慢性间歇性低氧大鼠模型,通过监测不同组大鼠学习、记忆能力,并检测其前额皮层区赖氨酸氧化酶(lysyl oxidase, LOX),胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein, GFAP)的表达情况,探讨依达拉奉对慢性间歇性低氧大鼠认知功能障碍的治疗作用及其可能的机制,为其在临床上治疗阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome, OSAHS)患者认知功能障碍提供初步的实验基础。 方法: 无特定病原体(SPF)级成年雄性Wistar大鼠120只,经morris水迷宫筛选记忆良好,随机分成正常对照组(NC组)、慢性间歇低氧组(CIH组)、依达拉奉组治疗组(ED组),每组均为40只。5%间歇低氧组及ED组采用低氧舱模拟5%间歇低氧环境制造低氧模型。造模后行 morris水迷宫检测3组大鼠的学习、记忆能力,采用免疫组织化学,PCR定量检测大鼠前额叶皮层区 LOX、GFAP的蛋白及mRNA表达水平。 结果: 1.慢性间歇低氧对大鼠认知功能的影响: ①大鼠学习成绩:同一时间点不同组比较:与NC组比较,CIH组、ED组大鼠在第14、21、28天逃避潜伏期均延长,而ED组较CIH组缩短(P<0.05);同一组内不同时间点比较:CIH组大鼠从第7天开始逃避潜伏期随缺氧暴露时间延长而逐渐延长(F=110.25,P<0.01),ED组第28天较第14、21天潜伏期延长(P<0.05),第14天、21天比较无差异(P>0.05)。 ②大鼠记忆成绩:同一时间点不同组比较:与 NC组比较,CIH组、ED组大鼠在第14、21、28天跨越目标象限时间明显缩短,而 ED组较 CIH组明显延长(P<0.05);同一组内不同时间点比较:CIH组大鼠从第7天开始跨越目标象限时间随缺氧暴露时间延长而逐渐缩短(F=143.05,P<0.01),ED组第28天较第14、21天跨越目标象限时间延长差异显著(P<0.05),第14、21天比较无差异(P>0.05)。 2.免疫组化检测各组大鼠前额叶皮层区 LOX、GFAP的表达情况: ①形态学表现:LOX主要成胞浆表达,呈黄色或棕黄色颗粒。UC组 GFAP阳性细胞中,细胞质呈棕黄色,胞体较小,周围有放射状突起,突起细、短,形态大致如蜘蛛状;CIH组 GFAP表达较 UC组明显多、粗、深染,细胞突起变长、增粗和分支增多;ED组 GFAP表达较 UC组稍多、突起较粗、染色稍深。 ②比较结果:各组LOX及GFAP表达水平的比较显示,同一时间点不同组比较:与NC组比较,CIH组、ED组大鼠前额叶皮层区LOX及GFAP在实验的第7、14、21、28天表达水平明显增加(P<0.05);ED组和CIH组相比较,在实验的第7、14、21、28天LOX及GFAP的表达水平降低(P<0.05)。CIH组LOX及GFAP表达水平随低氧时间延长呈增高的趋势(F=164.56,140.36,P<0.01)。 3.RT-PCR及Q-PCR检测各组大鼠前额叶皮层区 LOX、GFAP的mRNA表达水平:NC组比较,CIH组、ED组大鼠LOX、GFAP在实验的第7、14、21、28天 mRNA表达水平明显增加(P<0.05);ED组和CIH组相比较,在实验的第7、14、21、28天LOX、GFAP的mRNA表达水平降低(P<0.05)。CIH组LOX、GFAP的mRNA表达水平随低氧时间延长呈增高的趋势(F=198.69~283.02,P<0.01)。 结论: 慢性间歇性低氧可导致大鼠认知功能减退;慢性间歇性低氧可引起大鼠前额叶皮层的损害;慢性间歇性低氧引起的LOX、星型胶质细胞的活化引起的前额叶皮层的损害,可能是慢性间歇性低氧引起的认知功能减退的机制之一;依达拉奉对慢性间歇性低氧大鼠的认知障碍有一定的治疗作用,其机制可能是抑制前额叶皮层区LOX、星型胶质细胞的活化,从而减轻认知功能的损害。