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目的:
阿尔茨海默病是中枢神经退行性疾病,以进行性记忆力减退和认知功能障碍为主要临床特征,起病隐匿,病程漫长,是世界性的医疗难题。本研究以针灸治未病理论为指导,以AD的神经炎性反应为切入点,从胆碱能抗炎通路的角度探讨预电针对D-半乳糖诱导的AD样模型大鼠学习记忆能力的影响,旨在阐明预电针改善AD样大鼠学习记忆能力和海马神经炎性反应的作用机制,以期为临床推广针灸治未病防治AD提供实验依据和理论支持。
方法:实验选取4月龄SD雄性大鼠36只,随机分为正常组、模型组、预电针组,每组12只,各组大鼠在相同的环境下饲养,正常组不做处理,模型组、预电针组予D-半乳糖(150mg/kg/天)连续腹腔注射8周。预电针组每日腹腔注射D-半乳糖后予针刺“百会”穴和双侧“足三里”穴,针刺后连接上HANS-200A电针仪,电极导线分别接“百会”和一侧“足三里”,单日接左侧“足三里”,双日接右侧“足三里”,左右侧“足三里”交替使用,电针仪选用电流为1mA、频率为50HZ的连续波,以大鼠肢体颤动、无嘶叫声为佳,每日治疗1次,每次治疗20min,每周治疗6天,休息一天,连续治疗8周,正常组、模型组在预电针组治疗时进行同步抓取固定20min。各组大鼠干预结束后采用Morris水迷宫实验进行行为学检测。行为学检测结束后各组选择适量大鼠进行新鲜组织取材和灌注取材。取材结束后应用ELISA法检测海马区炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α表达水平;应用Western-Blot法检测海马区小胶质细胞特异性蛋白Iba-1和α7nAChR的表达水平;应用免疫组化法检测海马CA3区ChAT的阳性表达及定位,应用免疫荧光检测海马区小胶质细胞特异性蛋白Iba-1的表达。
结果:
1.预电针能够改善D-半乳糖诱导的AD样大鼠的学习记忆能力
Morris水迷宫实验结果:在定位航行实验中,与正常组相比,模型组大鼠的逃避潜伏期显著延长,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组相比,预电针逃避潜伏期显著缩短,差异具有统计学意义(P<0.05)。在空间探索实验中,与正常组相比,模型组大鼠在原平台所在象限探索时间显著降低,穿越原平台所在位置次数明显要少,差异具有统计学意义(P<0.05);与模型组相比,针电针组大鼠在原平台所在象限的探索时间明显延长,穿越原平台所在位置次数明显要多,差异具有统计学意义(P<0.05)。
2.预电针能够改善D-半乳糖诱导的AD样大鼠海马区神经炎性反应
ELISA实验结果:与正常组比较,模型组大鼠海马区炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α的表达增多,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,预电针组大鼠海马区炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α的表达减少,差异具有统计学意义(P<0.05)。
3.预电针能抑制D-半乳糖诱导的AD样大鼠海马区小胶质细胞的活化
免疫荧光法结果:与正常组相比较,模型组大鼠海马CA3区活化的小胶质细胞数量增多,荧光强度升高,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,预电针组大鼠海马CA3区活化的小胶质细胞数量减少,平均荧光强度降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。
WB检测结果:与正常组相比较,模型组大鼠海马区小胶质细胞活化的特异性蛋白Iba-1的相对表达量明显增多,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,预电针组大鼠海马区Iba-1的相对表达量明显减少,差异具有统计学意义(P<0.05)。
4.预电针能够抑制D-半乳糖诱导的AD样大鼠海马区小胶质细胞的活化
免疫组化检测结果:与正常组比较,模型组大鼠海马CA3区ChAT阳性细胞表达更少,平均光密度值更低(P<0.01);与模型组比较,预电针组大鼠海马CA3区ChAT阳性细胞表达更多,平均光密度值更高(P<0.01)。
WB检测结果:与正常组比较,模型组大鼠海马区α7nAChR蛋白表达减少,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,预电针组大鼠海马区α7nAChR蛋白表达增多,差异具有统计学意义(P<0.05)。
结论:
1.预电针可以改善D-半乳糖诱导的AD样大鼠的空间学习记忆能力。
2.预电针可以降低D-半乳糖诱导的AD样大鼠海马区促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α的含量,说明预电针可以改善模型大鼠海马区神经炎性反应,这可能是预电针改善AD样大鼠的学习记忆能力的机制之一。
3.预电针可以降低D-半乳糖诱导的AD样大鼠海马区小胶质细胞活化的特异性蛋白Iba-1的表达,说明预电针可以抑制AD样大鼠小胶质细胞的活化,这可能是预电针改善大鼠的海马区神经炎性反应的机制。
4.预电针可以上调D-半乳糖诱导的AD样大鼠海马区胆碱能抗炎通路相关蛋白ChAT、α7nAChR的表达水平,说明预电针治疗改善AD样大鼠的学习记忆能力的机制可能是通过激活胆碱能抗炎通路,抑制大鼠海马区小胶质细胞的活化,减少促炎因子的分泌,改善大鼠海马区神经炎性反应,进而改善大鼠学习记忆能力。
阿尔茨海默病是中枢神经退行性疾病,以进行性记忆力减退和认知功能障碍为主要临床特征,起病隐匿,病程漫长,是世界性的医疗难题。本研究以针灸治未病理论为指导,以AD的神经炎性反应为切入点,从胆碱能抗炎通路的角度探讨预电针对D-半乳糖诱导的AD样模型大鼠学习记忆能力的影响,旨在阐明预电针改善AD样大鼠学习记忆能力和海马神经炎性反应的作用机制,以期为临床推广针灸治未病防治AD提供实验依据和理论支持。
方法:实验选取4月龄SD雄性大鼠36只,随机分为正常组、模型组、预电针组,每组12只,各组大鼠在相同的环境下饲养,正常组不做处理,模型组、预电针组予D-半乳糖(150mg/kg/天)连续腹腔注射8周。预电针组每日腹腔注射D-半乳糖后予针刺“百会”穴和双侧“足三里”穴,针刺后连接上HANS-200A电针仪,电极导线分别接“百会”和一侧“足三里”,单日接左侧“足三里”,双日接右侧“足三里”,左右侧“足三里”交替使用,电针仪选用电流为1mA、频率为50HZ的连续波,以大鼠肢体颤动、无嘶叫声为佳,每日治疗1次,每次治疗20min,每周治疗6天,休息一天,连续治疗8周,正常组、模型组在预电针组治疗时进行同步抓取固定20min。各组大鼠干预结束后采用Morris水迷宫实验进行行为学检测。行为学检测结束后各组选择适量大鼠进行新鲜组织取材和灌注取材。取材结束后应用ELISA法检测海马区炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α表达水平;应用Western-Blot法检测海马区小胶质细胞特异性蛋白Iba-1和α7nAChR的表达水平;应用免疫组化法检测海马CA3区ChAT的阳性表达及定位,应用免疫荧光检测海马区小胶质细胞特异性蛋白Iba-1的表达。
结果:
1.预电针能够改善D-半乳糖诱导的AD样大鼠的学习记忆能力
Morris水迷宫实验结果:在定位航行实验中,与正常组相比,模型组大鼠的逃避潜伏期显著延长,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组相比,预电针逃避潜伏期显著缩短,差异具有统计学意义(P<0.05)。在空间探索实验中,与正常组相比,模型组大鼠在原平台所在象限探索时间显著降低,穿越原平台所在位置次数明显要少,差异具有统计学意义(P<0.05);与模型组相比,针电针组大鼠在原平台所在象限的探索时间明显延长,穿越原平台所在位置次数明显要多,差异具有统计学意义(P<0.05)。
2.预电针能够改善D-半乳糖诱导的AD样大鼠海马区神经炎性反应
ELISA实验结果:与正常组比较,模型组大鼠海马区炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α的表达增多,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,预电针组大鼠海马区炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α的表达减少,差异具有统计学意义(P<0.05)。
3.预电针能抑制D-半乳糖诱导的AD样大鼠海马区小胶质细胞的活化
免疫荧光法结果:与正常组相比较,模型组大鼠海马CA3区活化的小胶质细胞数量增多,荧光强度升高,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,预电针组大鼠海马CA3区活化的小胶质细胞数量减少,平均荧光强度降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。
WB检测结果:与正常组相比较,模型组大鼠海马区小胶质细胞活化的特异性蛋白Iba-1的相对表达量明显增多,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,预电针组大鼠海马区Iba-1的相对表达量明显减少,差异具有统计学意义(P<0.05)。
4.预电针能够抑制D-半乳糖诱导的AD样大鼠海马区小胶质细胞的活化
免疫组化检测结果:与正常组比较,模型组大鼠海马CA3区ChAT阳性细胞表达更少,平均光密度值更低(P<0.01);与模型组比较,预电针组大鼠海马CA3区ChAT阳性细胞表达更多,平均光密度值更高(P<0.01)。
WB检测结果:与正常组比较,模型组大鼠海马区α7nAChR蛋白表达减少,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,预电针组大鼠海马区α7nAChR蛋白表达增多,差异具有统计学意义(P<0.05)。
结论:
1.预电针可以改善D-半乳糖诱导的AD样大鼠的空间学习记忆能力。
2.预电针可以降低D-半乳糖诱导的AD样大鼠海马区促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α的含量,说明预电针可以改善模型大鼠海马区神经炎性反应,这可能是预电针改善AD样大鼠的学习记忆能力的机制之一。
3.预电针可以降低D-半乳糖诱导的AD样大鼠海马区小胶质细胞活化的特异性蛋白Iba-1的表达,说明预电针可以抑制AD样大鼠小胶质细胞的活化,这可能是预电针改善大鼠的海马区神经炎性反应的机制。
4.预电针可以上调D-半乳糖诱导的AD样大鼠海马区胆碱能抗炎通路相关蛋白ChAT、α7nAChR的表达水平,说明预电针治疗改善AD样大鼠的学习记忆能力的机制可能是通过激活胆碱能抗炎通路,抑制大鼠海马区小胶质细胞的活化,减少促炎因子的分泌,改善大鼠海马区神经炎性反应,进而改善大鼠学习记忆能力。