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目的:1、观察血管性痴呆(VD)模型大鼠海马SynapsinⅠ及其磷酸化水平的动态变化,探讨突触传递障碍的突触前机制;2、VD模型大鼠海马脑源性神经生长因子(BDNF)表达的动态变化及其与突触传递的关系;3、探讨中药葛根素对VD模型大鼠的保护作用及机制。方法:采用双侧颈总动脉反复夹闭再通同时腹腔注射硝普钠降压方法复制血管性痴呆模型,选出造模成功者随机分为模型组及药物组,各组40只。另以条件匹配的40只大鼠为假手术组。假手术组、模型组、药物组在术后15d、1m、2m、4m分为4个时间点亚组,每亚组10只。药物组给予葛根素生理盐水混悬液灌胃并用药到相应的时间点;假手术组、模型组给予等量生理盐水灌胃。在不同时间点观察大鼠行为学、海马长时程增强(LTP)及海马神经元和突触形态学的改变;采用免疫组化方法分析海马BDNF、SynapsinⅠ及其磷酸化水平表达情况。结果:1、各组大鼠随测试次数的增加,水迷宫逃逸潜伏期(EL)均逐渐缩短。与假手术组相比,模型组大鼠各时间点的EL均明显延长(P＜0.01);药物组大鼠各时间点的EL较模型组明显缩短(P＜0.01,P＜0.05),但仍长于假手术组(P＜0.01,P＜0.05)。组内各时点前后比较,假手术组无明显变化(P＞0.05);模型组和药物组除2m和4m亚组与15d亚组差异有统计学意义(P＜0.01),其余各组无显著性差异(P＞0.05)。2、假手术组大鼠高频刺激(HFS)后群体峰电位(PS)幅值明显增高,持续60min以上;模型组大鼠在HFS后PS幅值变化不大或降低,PS相对幅值明显低于假手术组(P＜0.01,P＜0.05);药物15d、1m组大鼠在HFS后PS幅值变化不大,与模型组无显著性差异(P＞0.05),明显低于假手术组(P＜0.01,P＜0.05),而2m、4m时点HFS后PS幅值明显增高,PS相对幅值明显高于模型组(P＜0.01,P＜0.05),与假手术组无明显差异(P＞0.05)。组内各时点前后比较,假手术组PS相对幅值无显著性变化(P＞0.05);模型组随时点的推移PS相对幅值降低,2m、4m时点大鼠在HFS后40-60min与15d有显著性变化(P＜0.05),其余无明显改变(P＞0.05);药物组随着用药时间的延长HFS后PS相对幅值增加,4m与15d、1m、2m时点有显著性差异(P＜0.01,P＜0.05),其余各时点无明显变化(P＞0.05)。假手术组大鼠LTP诱导成功率为90%;模型组大鼠LTP诱导成功率为10%～20%,明显低于假手术组(P＜0.01);药物组大鼠的LTP诱导成功率较模型组明显升高,15d、1m时点无显著性差异(P＞0.05),且仍低于假手术组(P＜0.01),2m和4m高于模型组(P＜0.01),与假手术组无显著性差异(P＞0.05)。组内各时点前后比较,假手术组和模型组无明显变化;药物组随用药时间的延长,LTP诱导成功率增加,2m、4m时点与15d、1m时点有显著性差异(P＜0.01)。各组PS潜伏期无显著性差异(P＞0.05),各组高频刺激前后PS潜伏期也无显著性差异(P＞0.05),各时点比较也无显著性差异(P＞0.05)。3、光镜下观察海马CA1区锥体细胞层可见,假手术组无明显病理改变;模型组大鼠各时间点的海马神经元变性坏死,细胞脱失,残存锥体细胞排列稀疏、紊乱,锥体细胞带断裂,且有加重趋势;药物组各时间点的改变比模型组有所改善。锥体细胞计数显示:模型组各时间点CA1区锥体细胞计数较假手术组明显减少(P＜0.01),药物组大鼠细胞计数明显多于模型组(P＜0.01,P＜0.05),但仍少于假手术组(P＜0.01,P＜0.05)。组内各时点前后比较,假手术组无明显变化(P＞0.05),模型组和药物组随时点的延长神经细胞丢失逐渐加重,除2m和4m亚组无显著性差异外(P＞0.05),其余均有显著性差异(P＜0.01,P＜0.05)。4、电镜下可见,假手术组海马CA1区神经元、突触均未见明显病理改变,突触前小泡聚集成簇;模型组大鼠海马神经细胞及神经末梢水肿、胞浆内有色素沉积、细胞膜断裂、细胞核溶解、线粒体破坏严重;突触前后膜界限不清,突触后致密物减少,突触前囊泡分布分散、聚集囊泡簇减少,并随造模时间的延长,病理改变加重;药物组较模型组明显改善,突触囊泡簇多,尤其是2m组和4m亚组突触结构基本恢复到假手术水平。5、免疫组化学及图像分析结果可见,假手术组大鼠海马CA1区锥体细胞带排列紧密清晰,顶树突整齐排列于辐射层,SynapsinⅠ阳性染色深,分布均匀;模型组海马CA1区辐射层、始层SynapsinⅠ表达较假手术组明显减弱(P＜0.01,P＜0.05),DG区分子层SynapsinⅠ表达无显著性变化(P＞0.05);而药物组海马各层SynapsinⅠ表达较模型组显著增高(P＜0.01,P＜0.05),药物组较假手术组海马各区SynapsinⅠ表达增强,经统计学处理除2m和4m组外其余平均吸光度值降低显著(P＜0.01,P＜0.05)。组内各时点前后比较,假手术组无明显差异(P＞0.05);模型组CA1区辐射层和始层随造模后时间延长SynapsinⅠ表达降低(P＜0.01),DG区分子层无显著性变化(P＞0.05);药物组海马各区随用药时间的延长表达不一致,平均吸光度值总体趋势是逐渐增大的,统计学处理组间差异显著(P＜0.01,P＜0.05)。6、免疫组化学检测可见,(1)假手术组大鼠海马DG区颗粒细胞和CA1区锥体细胞P-SynapsinⅠ免疫反应阳性神经元排列密集,着色深,有的P-SynapsinⅠ阳性神经细胞有较长的突起;模型组大鼠海马DG、CA1区P-SynapsinⅠ阳性神经细胞计数较假手术组减少(P＜0.01,P＜0.05);药物组大鼠P-SynapsinⅠ阳性神经细胞计数较模型组增加,除15d组外均有显著性差异(P＜0.01,P＜0.05),但仍低于假手术组(P＜0.01,P＜0.05)。组内各时点前后比较,假手术组无显著性差异(P＞0.05);模型组随时点推移P-SynapsinⅠ阳性神经细胞计数逐渐减少,15d与1m、2m、4m有显著性差异(P＜0.01,P＜0.05),其余各组间均无显著性差异(P＞0.05);药物组随用药时间延长P-SynapsinⅠ阳性神经细胞计数逐渐减少,DG区P-SynapsinⅠ阳性神经细胞计数,15d与1m、2m、4m有显著性差异(P＜0.05),余无显著性差异(P＞0.05),CA1区P-SynapsinⅠ阳性神经细胞计数无明显改变(P＞0.05)。(2)图像分析可见,模型组15d、1m亚组大鼠海马DG、CA1区P-SynapsinⅠ阳性神经细胞平均吸光度值较假手数组降低(P＜0.01),2m和4m亚组大鼠CA1区P-SynapsinⅠ阳性神经细胞平均吸光度值较假假手术组增高(P＜0.01),2m和4m组大鼠DG P-SynapsinⅠ阳性神经细胞平均吸光度值与假手术组无显著性差异(P＞0.05);药物组大鼠海马DG、CA1区P-SynapsinⅠ阳性神经细胞平均吸光度值较模型组和假手术组明显降低(P＜0.01)。组内各时点前后比较,假手术组无明显改变(P＞0.05);模型组随时点的延长平均吸光度值逐渐增高,除2m和4m组外(P＞0.05),其余各组均有显著性差异(P＜0.01,P＜0.05);药物组随用药时间延长平均吸光度值逐渐降低,除2m和4m组外(P＞0.05),其余各组均有显著性差异(P＜0.01,P＜0.05)。7、免疫组化学及图像分析结果可见,(1)与假手术组相比,模型组大鼠海马BDNF阳性神经细胞明显减少(P＜0.01);药物组大鼠海马BDNF免疫反应阳性神经细胞数量较模型组明显增多(P＜0.01,P＜0.05),药物组与假手术组比较除15d和1m组DG区无统计学意义外(P＞0.05),其余各时点均低于假手术组(P＜0.01,P＜0.05)。组内各时点前后比较,假手术组大鼠海马BDNF免疫反应阳性神经细胞数量无明显变化(P＞0.05);模型组BDNF免疫反应阳性神经细胞数量降低,除2m和4m组差异不显著外(P＞0.05),其余各组间均存在显著性差异(P＜0.05);药物CA1区BDNF免疫反应阳性神经细胞数量减少,2m和15d及4m和15d1m有显著性差异(P＜0.01),余无显著性差异(P＞0.05),而药物组DG区BDNF免疫反应阳性神经细胞数量无明显变化(P＞0.05)。(2)与假手术组相比,模型组大鼠海马BDNF免疫阳性神经细胞平均吸光度值较假手术组明显降低(P＜0.01,P＜0.05):药物组大鼠海马BDNF免疫阳性神经细胞平均吸光度值较模型组和假手术组明显降低(P＜0.01,P＜0.05)。组内各时点前后比较,假手术组无显著性差异(P＞0.05);模型组和药物组随时点的延长BDNF免疫阳性神经细胞平均吸光度逐渐降低,统计学处理CA1区除2m和4m组外(P＞0.05),其余各组均有显著性差异(P＜0.01),DG区15d与1m、2m、4m有显著性差异(P＜0.01),余无显著性差异(P＞0.05)。8、相关性分析显示:(1)模型组各时点的水迷宫EL与CA1区锥体细胞计数(r=-0.961,P=0.0386)、PS相对幅值(r=-0.962,P=0.0384)及BDNF阳性细胞计数(r=-0.968,P=0.0315)呈现负相关关系。(2)模型组各时点的HFS后PS相对幅值与DG区synapsinⅠ平均A值(r=-0.953,P=0.0465)、P-synapsinⅠ阳性细胞平均A值(r=-0.960,P=0.04)及BDNF阳性细胞数(r=0.968,P=0.0315)呈高度相关关系。(3)模型组各时点BDNF表达与P-synapsinⅠ表达呈现正相关关系(r=0.988,P=0.0121),BDNF表达降低与P-synapsinⅠ一致。(4)模型在各时点CA1区BDNF阳性细胞平均A值与水迷宫EL(r=-0.994,P=0.0063)及CA1区锥体细胞数(r=0.971,P=0.0276)呈高度相关关系。结论:(1) VD模型大鼠存在明显的空间学习记忆功能下降,海马齿状回LTP诱导障碍,并长时间持续存在。(2)模型大鼠长期存在海马CA1区锥体细胞及突触数量减少:SynapsinⅠ及其磷酸化水平表达降低,突触传递前机制受损,可能是VD突触传递障碍的机制之一。(3) BDNF早期对脑I/R后神经元起保护作用,后期保护作用减弱,在VD发生和发展过程中起重要的作用。(4)葛根素可减少海马锥体细胞和树突丢失,降低突触损害,增加囊泡数量,提高SynapsinⅠ及其磷酸化水平,改善突触传递效能,提高BDNF表达,从而具有明显脑保护作用。