论文部分内容阅读
目的：
复制慢性低氧(O2)高二氧化碳(CO2)肺动脉高压大鼠模型。(1)观察慢性低O2高CO2对大鼠空间学习记忆的影响；(2)观察施普善干预对慢性低O2高CO2大鼠模型空间学习记忆的影响；(3)观察施普善对慢性低O2高CO2大鼠模型海马区、皮层区环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)和N-甲基-D-门冬氨酸受体(NMDA2B亚单位)表达的影响；(4)初步探讨施普善对慢性低O2高CO2诱导的大鼠空间学习记忆变化的可能机制。
方法：
Ⅰ.将44只SPF级雄性SD大鼠，体重280g-310g，6-8月龄，经八臂迷宫训练后淘汰12只。将入选的32只大鼠遵循随机原则分为四组：(1)空白对照组8只(NC组，n=8)；(2)慢性低O2高CO2+盐水组8只(HHS组，n=8)；(3)慢性低O2高CO2+施普善(1ml/kg)组8只(HHC1组，n=8)；(4)慢性低O2高CO2+施普善(2.5ml/kg)组8只(HHC2组，n=8)。将八臂迷宫训练成功的HHS组、HHC1组和HHC2组大鼠置于常压低O2高CO2舱内4W，通过氮气(N2)调节舱内O2浓度维持在9％-11％，按设定剂输入CO2使其舱内浓度为5％-6％，每天8h，每周6d。HHC1组和HHC2组于进舱前半小时按设定剂量给予腹腔注射施普善。NC组大鼠除吸入空气外，其它饲养条件均相同。Ⅱ.饲养至4W后，各组大鼠随机先后进行八臂迷宫行为学评测实验及Morris水迷宫实验，在进行Morris水迷宫测试期间HHS组、HHC1及HHC2组大鼠每日维持低O2高CO2环境2h。Ⅲ.行为学测试结束后取NC组、HHS组、HHC1及HHC2组大鼠戊巴比妥钠(35mg/kg)腹腔注射麻醉后，采用颈静脉插管右心导管法检测平均肺动脉压(mPAP)，分别称取右心室(RV)和左心室加室间隔(LV+S)的重量，以RV/(LV+S)重量比作为评价右心室肥大指标。Ⅳ.处死大鼠断头取半脑组织石蜡包埋后切片，行HE染色及免疫组化法检测大鼠海马及皮层区NMDA2B亚单位的表达水平，观察海马及皮层神经原改变。冰上分离剩余半脑海马和皮层，Western-blotting法测定上述区域CREB蛋白的表达水平。
结果：
(1)右心导管法检测结果显示：mPAP测得，HHS组(12.96 mmHg±0.76mmHg)、HHC1组(12.88mmHg±0.18mmHg)及HHC2组(13.80 mmHg±0.67 mmHg)mPAP水平均明显高于NC组(9.07 mmHg±1.35mmHg)，以上三组分别与NC组比较均有显著性差异(p均<0.05)；RV/(LV+S)％测得HHS组(35.25±1.67)％、HHC1组(34.59±3.04)％及HHC2组(33.16±4.60)％大鼠RV/(LV+S)％均明显高于NC组(26.60±3.47)％，以上三组分别与NC组比较均有显著性差异(p均<0.05)，但三组间无显著性差异；这些指标说明COPD造模成功，且施普善干预不影响COPD模型的肺动脉压和心室重量比。
(2)八臂迷宫实验结果显示，在八臂迷宫实验中，与NC组相比，HHS组的工作记忆错误(WME)为(1.31±1.19)次，明显高于正常对照组(0.56±0.50)次(p<0.05)，而HHC1组和HHC2组工作记忆错误(WME)次数与慢性低O2高CO2模型组相比明显减少(p<0.05)。在Morris水迷宫实验中，定位航行测试部分：HHS组第3、4、5d的逃避潜伏期都较NC组明显延长(p<0.05)，施普善干预组与HHS组相比逃避潜伏期均缩短，从第3天开始有显著性差异，至第五天均有显著性差异(p<0.05)，在空间搜索测试部分，慢性低O2高CO2组的平台穿越次数明显少于NC组及施普善干预组。
(3)形态学变化：NC组海马各区椎体细胞排列整齐，边界清楚，核膜边界清晰，核深染、清晰。HHS组细胞轮廓消失，大多数细胞出现胞浆固缩，核固缩碎裂。各施普善干预组50％细胞边界尚清，核形状规则，核边界尚清。
(4)免疫组化法检测显示，NC组海马内NMDA2B亚单位表达呈强阳性，与NC组比较，HHS组大鼠在CA1区的表达明显降低(0.2250±0.0197 vs0.1443±0.1221，p<0.01)。与NC组比较，HHS组大鼠在CA3区的表达明显降低(0.2166±0.0103vs0.1303±0.0072)(p<0.01)，而施普善干预组能够增加NMDA2B受体的表达，尤其是HHC2组的CA1区CA3区较HHS组明显增加(p<0.01)。
(5)Western blotting法检测显示，慢性低O2高CO2大鼠皮层区、海马区环磷酸腺苷反应单元结合蛋白表达水平减少，施普善干预可上调环磷酸腺苷反应元结合蛋白水平。
结论：
(1)慢性低O2高CO2可促使大鼠mPAP、RV/(LV+S)增高，提示COPD肺动脉高压大鼠模型的复制成功。(2)慢性低O2高CO2肺动脉高压大鼠可产生空间学习记忆障碍。(3)慢性低O2高CO2肺动脉高压大鼠海马CA1、CA3区及前额叶CREB蛋白和NR2B的表达水平明显减少。(4)慢性低O2高CO2肺动脉高压大鼠工作记忆和参考记忆能力的损害可能与大鼠海马及前额叶皮层CREB蛋白和NR2B表达减少有关。(5)施普善的干预可以改善慢性低O2高CO2大鼠空间学习记忆障碍及上调海马CREB及NR2B的表达。