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目的轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment, MCI)指介于正常老化和痴呆之间的一种临床状态,处于这种状态的个体存在超出其文化所允许范围的记忆障碍,但其他功能完好,达不到痴呆的诊断标准。每年约有10%-15%的MCI患者发展成为阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease, AD),因此MCI人群将成为痴呆的高危人群。由于AD的进展不可逆性及治疗效果不佳,对老年痴呆的研究重点已转向早期预防和积极治疗MCI上。本研究主要探讨老年期MCI大鼠模型的制备方法,研究老年期大鼠MCI的病理生理特点,并进一步探讨叶酸改善其学习和记忆能力的可能机制。本研究共分成两个部分:一、老年期轻度认知功能障碍大鼠模型的建立方法健康14-18月龄SD雄性大鼠40只,随机分为模型组(n=20)和假手术组(n=20),模型组造成双侧颈总动脉(common carotid artery, CCA)重度狭窄,假手术组只分离双侧颈总动脉但不结扎。造模后30天从Morris水迷宫实验、脑组织的病理形态学及电镜观察、逆转录聚合酶链反应技术(Reverse transcription polymerase chainreaction, RT-PCR)检测海马组织中G蛋白偶联受体激酶2(G protein-coupled receptorkinase2, GRK2) mRNA表达、蛋白免疫印迹法(Western blot)检测海马组织GRK2蛋白表达等方面评价模型组和假手术组大鼠。结果(1)模型组大鼠的死亡率为10%,死亡率较低。(2)病理形态学及超微结构结果显示,假手术组大鼠海马组织细胞结构较正常,而模型组大鼠海马CA1区椎体细胞缺血脱失,排列较疏松,部分细胞出现胞核固缩、深染,脑白质未见明显梗死灶,部分白质纤维变稀疏且走行较紊乱变,出现核仁变小靠边,胞浆电子密度增高,偶见脂褐素,粗面内质网及高尔基体扩张,胞浆游离核糖体增多,线粒体肿胀,部分出现空泡变。(3) Morris水迷宫测试结果显示,定位航行实验结果显示模型组大鼠平均逃避潜伏期均较假手术组大鼠延长(P<0.05),空间探索实验结果显示模型组大鼠第1次穿越原平台所在位置的平均时间为(36.80±7.68) s,明显长于假手术组的平均时间(20.87±6.16) s;模型组大鼠60秒平均穿越原平台次数为(1.43±0.51)次,显著少于假手术组的(3.10±1.45)次,差异均具有统计学意义(P<0.05)。(4)海马组织中GRK2mRNA和GRK2蛋白相对表达量结果显示,模型组海马组织中GRK2mRNA和GRK2蛋白相对表达量均较假手术组明显增强(P<0.05)。结论(1)老年期CCA重度狭窄大鼠模型的稳定性和可重复性较好。(2)与假手术组相比,模型组大鼠细胞形态和超微结构均出现轻度病理学改变,且认知功能有轻度损害,可以作为MCI动物模型。(3)本研究提示GRK2可能在MCI发生发展过程中起到重要作用。二、叶酸改善老年期轻度认知功能障碍大鼠的学习和记忆能力的可能机制方法健康14-18月龄SD雄性大鼠40只,随机分为假手术对照组(SC)、模型对照组(MC)、低剂量给药组(LD)和高剂量给药组(HD),每组10只。利用鼠颈总动脉重度狭窄阻断法制备老年期MCI大鼠模型,造模30天后行Morris水迷宫实验剔除出不符合MCI标准的大鼠。每日LD组用4mg·kg-1·d-1,HD组用12mg·kg-1·d-1叶酸灌胃,SC组及MC组均给予相同剂量生理盐水灌胃。连续灌胃30天后再次行Morris水迷宫实验检测大鼠的学习和记忆能力,然后取血浆及新鲜海马组织,采用化学免疫发光法测定血清叶酸浓度,采用循环液相法测定血浆同型半胱氨酸(Homocysteine, Hcy)浓度;利用RT-PCR及Western blot法检测海马组织GRK2mRNA及蛋白的表达。结果(1) Morris水迷宫行为学检测,定位航行实验中HD、LD组的搜索平台平均潜伏期均低于MC组(P<0.05),HD组低于LD组(P<0.05),SC最低(P<0.05)。空间探索试验中,HD、LD组的穿越原平台次数和跨越目标象限时间占整个游泳时间的百分比明显高于MC(P<0.05),HD组高于LD组(P<0.05),SC最高(P<0.05)。(2)血清叶酸浓度检测,HD、LD组血清叶酸浓度均明显高于MC组(P<0.05),HD组血清叶酸浓度高于LD组(P<0.05)。(3)血浆Hcy浓度检测,HD、LD组血浆Hcy浓度均明显低于MC组(P<0.05),HD组血浆Hcy浓度低于LD组(P<0.05)。(4)海马组织中GRK2mRNA和GRK2蛋白相对表达量检测,MC组海马组织GRK2、GRK2mRNA相对表达量均强于HD、LD组,LD量组高于HD组(P<0.05)。结论(1)补充叶酸可以提高老年期MCI大鼠血清叶酸含量。(2)补充叶酸可以改善老年期MCI大鼠的学习记忆能力,其机制可能与降低血浆Hcy水平、减轻海马组织GRK2基因及蛋白表达有关。