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目的:本研究拟通过提取、分离、纯化获得低分子量当归多糖。建立经典的大鼠大脑中动脉阻断(MCAO)再灌注模型,研究低分子量当归多糖/川芎嗪对脑缺血再灌注损伤的保护作用。主要从神经行为学、可塑性相关蛋白表达、树突结构及突触超微结构等方面探讨低分子量当归多糖/川芎嗪对脑缺血再灌注损伤后神经可塑性的调节作用,为低分子量当归多糖/川芎嗪治疗缺血性脑损伤提供理论依据。方法:(1)将当归根部切碎干燥,经过预处理后,通过水煮-醇沉的方法得到当归多糖,然后利用Sevage法除去多糖中的蛋白质,利用超滤膜技术分离低分子量(MW<5kDa)当归多糖。(2)成年健康雄性SD大鼠170只,将其中120只大鼠随机分为5组:假手术组(S)、模型组(M)、低分子量当归多糖治疗组(A)、川芎嗪治疗组(T)、低分子量当归多糖/川芎嗪联合治疗组(AT),每组再分为3d、Id、14d、28d四个亚组,每个亚组6只,用于免疫组化检测。剩余50只大鼠随机分为5组(S、M、A、T、AT),每组10只,6只用于Golgi染色,4只用于透射电镜观察。M、A、T、AT组建立经典的MCAO再灌注模型,S组手术方法与M组相同但不插线栓。A、T及AT组大鼠分别腹腔注射低分子量当归多糖、川芎嗪及低分子量当归多糖+川芎嗪,S、M组大鼠腹腔注射生理盐水,每天1次至取材前1天。分别于再灌注后3d、7d、14d和28d进行大鼠改良神经功能缺损评分(mNSS),于再灌注后3d、7d、14d和28d利用免疫组织化学方法观察脑梗死周围皮质SYP、GAP-43和MAP-2的表达,于再灌注后14d利用Golgi染色的方法观察脑梗死周围区皮质前肢运动代表区树突形态学的变化,最后于再灌注后28d利用透射电镜观察脑梗死周围皮质突触超微结构的改变。结果:(1)得到了低分子量当归多糖,得率为0.92%。(2)M组及各治疗组大鼠在缺血损伤后均出现了神经功能缺损症状,且随时间推移不断改善。MCAO再灌注后14d时,T及AT组大鼠mNSS评分与M组相比显著降低(P=0.041,P=0.012),两组间无显著差异,MCAO后28d时,A、T及AT组大鼠mNSS评分与M组相比显著降低(P=0.034,P=0.004,P=0.002),三组间无显著性差异。(3)M组大鼠在MCAO再灌注后7d、14d和28d脑梗死周围区皮质SYP的表达明显高于S组(P<0.001,P<0.001,P<0.001),且从3d-28d逐渐增加。在MCAO再灌注后3d,只有AT组与M组相比脑梗死周围区皮质SYP的表达显著提高(P<0.001),在MCAO再灌注后7d、14d和28d,A、T及AT组大鼠脑梗死周围区皮质SYP的表达显著高于M组(7d:P<0.001, P<0.001, P<0.001; 14d:P=0.001, P=0.008, P<0.001; 28d:P=0.005, P=0.017, P<0.001),只有在MCAO再灌注后28d,AT组SYP的表达明显高于A组(P=0.009)及T组(P=0.002)。(4)M组大鼠在MCAO再灌注后3d时脑梗死周围区皮质GAP-43的表达与S组相比即明显增加(P<0.001),第7d达到高峰,第14d下降,到第28d仍然显著高于S组(P<0.001)。在MCAO再灌注后3d,7d,14d和28d,A及AT组大鼠脑梗死周围区皮质GAP-43的表达显著高于M组(3d:P<0.001, P<0.001; 7d:P=0.002, P<0.001; 14d:P=0.024, P<0.001; 28d:P=0.029, P<0.001),只有在MCAO再灌注后7d,AT组GAP-43的表达显著高于A组(P=0.03)。(5)M组大鼠在MCAO再灌注后3d时脑梗死周围区皮质MAP-2的表达与S组相比即明显减少(P<0.001),然后从3d-28d逐渐增加,到28d时仍然显著低于S组(P<0.001)。在MCAO再灌注后7d,T及AT组大鼠脑梗死周围区皮质MAP-2的表达显著高于M组(P<0.001,P<0.001),在MCAO再灌注后14d和28d,A、T及AT组大鼠脑梗死周围区皮质MAP-2的表达显著高于M组(14d:P<0.001, P<0.001, P<0.001; 28d:P<0.001, P<0.001, P<0.001),只有在MCAO再灌注后28d,AT组显著高于A组(P=0.013)。(6)在MCAO再灌注后14d,各组大鼠脑梗死周围区皮质前肢运动代表区第V层锥体细胞树突总长度比较无统计学意义(P=0.2)。M组大鼠基树突棘密度与S组相比显著减少(P=0.005),T及AT组大鼠基树突棘密度明显高于M组(P=0.049,P<0.001),两组之间无统计学差异。M组大鼠顶树突棘密度与S组相比显著减少(P=0.032),其余组间无统计学意义。(7)在MCAO再灌注后28d,M组大鼠脑梗死周围区皮质突触超微结构与S组相比发生一系列的改变:突触界面曲率减小(P=0.013),突触后致密物质(PSD)厚度减小(P<0.001),突触间隙宽度变大(P=0.011)。T及AT组与M组相比突触界面曲率显著增加(P=0.009,P=0.001),两组间无显著差异。AT组与M组相比PSD厚度显著增加(P=0.002)。结论:(1)水煮-醇沉法可成功制备得到当归多糖,采用Sevage方法及超滤膜技术可成功分离纯化得到低分子量当归多糖(MW<5kDa)(2)大鼠脑缺血再灌注损伤后,神经功能有自发恢复的能力,低分子量当归多糖、川芎嗪及低分子量当归多糖/川芎嗪联合使用可以促进神经功能的恢复。(3)大鼠脑缺血再灌注后3d、7d、14d、28d脑梗死周围区皮质SYP、GAP-43.MAP-2的表达随时间推移表现出一定的变化规律,提示脑缺血再灌注损伤后神经可塑性的变化,低分子量当归多糖、川芎嗪及低分子量当归多糖/川芎嗪联合使用可提高脑梗死周围区皮质SYP、GAP-43、 MAP-2的表达,具有促进轴突、树突及突触可塑性的作用,且联合用药可能有更好的效果。(4)大鼠脑缺血再灌注损伤后14d脑梗死周围区皮质前肢运动代表区第V层锥体细胞基树突和顶树突棘密度显著降低,提示缺血可以造成树突棘密度的减少,川芎嗪及低分子量当归多糖/川芎嗪联合使用可以提高基树突棘密度,借此调节树突结构的可塑性。(5)大鼠脑缺血再灌注损伤后28d脑梗死周围区皮质突触超微结构发生明显改变(突触界面曲率降低,PSD厚度减小,突触间隙宽度变大),提示缺血可以造成突触超微结构的改变。川芎嗪及低分子量当归多糖/川芎嗪联合使用可以增加突触界面曲率和PSD的厚度,表明川芎嗪及低分子量当归多糖/川芎嗪联合使用可以通过调整突触结构可塑性而增强突触传递效能。