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认知功能障碍泛指各种原因导致的不种程度的认知功能损害,在老年人口中发病率较高。认知功能障碍的危险因素包括年龄、遗传、生活方式、头部创伤、精神疾病等。血管性认知功能障碍(Vascular cognitive impairment,VCI)泛指由各类脑血管病所致的痴呆综合征,VCI概念中不仅包括血管性痴呆(Vascular dementia,VD),而且还包括已经有认知功能障碍但尚未发展达到痴呆的患者,即血管性轻度认知功能障碍(Vascularmildcognitive impairment,VMCI)。目前由血管性因素引发的认知功能障碍的发病率呈逐年上升趋势,严重地影响中老年人群的健康和生活质量,已成为当今严重的社会问题。 VCI的病因和发病机制尚未完全阐明清楚,因而是当前中枢神经系统疾病研究的热点。中枢胆碱能系统(Cholinergic system)中神经递质-受体在维持意识的清醒和学习记忆中起重要作用。越来越多的研究表明 VCI的发生过程与胆碱能系统病理改变有关。 在 VCI的发生过程中,中枢胆碱能系统受损与 VD患者认知功能损害有关,已发现 VD患者和VD动物模型脑组织中神经型乙酰胆碱能受体(Neuronalacetylcholine receptors,nAChRs)表达低下,配体-受体结合率降低;脑组织中乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AChE)和胆碱乙酰化酶(Choline acetyltransferase,ChAT)均有不同程度损害,从而导致乙酰胆碱(Acetylcholin,ACh)合成、释放、摄取等相关功能降低,导致大脑功能紊乱。临床上采用降低胆碱脂酶活性的药物来减少乙酰胆碱的分解,提高这一神经递质的水平,可在一定程度上改善 VCI患者定向障碍和记忆力降低等症状。 为了进一步探讨中枢胆碱能系统在 VCI发病机制中的作用,我们采用四血管法复制大鼠 VCI动物模型,测定模型大鼠海马和血液中 AChE及 ChAT酶活性及表达;测定 VCI患者血液中 AChE及 ChAT酶活性及表达;测定 VCI模型大鼠和患者α7 nAChR的表达,探讨在 VCI发病中 AChE及 ChAT酶活性及表达的变化及其在临床诊断中的作用;探讨α7 nAChR基因表达沉默后人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y细胞)中 AChE及 ChAT表达的变化,探讨其神经保护作用机制及其在VCI中的作用。 结果表明,采用四血管法能有效复制 VCI大鼠模型,随着大鼠大脑缺血时间的延长,大鼠认知功能障碍程度逐渐加重,随着认知功能障碍程度的加重,大鼠海马和血液中 AChE活性及表达增加,ChAT活性及表达下降,大鼠海马α7 nAChR mRNA及蛋白水平随着认知功能障碍程度的加重而降低;大鼠海马AChE及 ChAT免疫组化结果表明,AChE表达随造模时间延长逐渐升高,阳性表达部位主要为海马神经元胞质及突起,其中 CA4、CA3、CA2区阳性表达较强,CA1区阳性表达较弱,模型各组与对照组相比差异有统计学意义,而ChAT表达随造模时间延长逐渐降低,在3月组大鼠海马神经元表达为阴性;针对VCI患者的研究表明:在VMCI组患者血液中 ChAT活性升高,而mRNA水平下降,AChE活性未发生改变,但mRNA水平明显升高,而VD组患者血液中ChAT活性及 mRNA水平均明显下降,AChE活性及 mRNA水平明显升高,在 VMCI组患者血白细胞α7 nAChRmRNA水平未发生改变,而VD组患者血白细胞α7 nAChRmRNA水平明显降低。α7 nAChR基因表达抑制能明显上调SH-SY5Y细胞 AChE及 ChAT的表达,尤其是 AChE的表达水平,说明AChE增加了神经递质乙酰胆碱的分解,而ChAT的表达升高可能为一种代偿机制。 综上所述,四血管法能有效复制 VCI大鼠模型,VCI的发生发展与中枢胆碱能神经系统的改变密切相关,持续性脑缺血、缺氧可导致大鼠海马和血液中AChE活性及表达升高,ChAT活性及表达下降,α7 nAChRmRNA及蛋白水平下降,且随着缺血时间的延长,这些改变更为明显,与 VCI的发生密切相关。在 VMCI组及 VD组中患者血液中 AChE和ChAT活性的改变及 AChE mRNA和ChAT mRNA水平的改变,可考虑作为 VCI患者的早期诊断指标之一,这对于及时干预并阻止病程的进展具有积极的临床意义;α7 nAChR基因表达抑制增加了AChE和ChAT的表达,表明α7 nAChR一方面提高AChE活性使 ACh的分解增加,另一方面又增强 ChAT促使 ACh的合成,在 VCI的发病机制中起着重要的作用。