慢性炎性刺激对大鼠海马相关的空间认知及突触可塑性的影响

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目的:  1、观察慢性炎性汤(IS)刺激所致头痛及阿米替林(AMI)的干预对大鼠眶周痛敏的影响。  2、观察慢性IS刺激及AMI的干预对大鼠行为学及海马电生理的影响。  3、通过观察慢性IS刺激及AMI的干预对海马锥体细胞的形态学改变及NMDAR的2A亚型的免疫荧光结果,探究慢性偏头痛对大鼠空间认知影响的可能机制。  方法:  将Wistar大鼠随机分为IS组,AMI组, IS+AMI组与对照组(CON)。四组大鼠经手术于颅骨与硬脑膜之间放置注药套管后,术后第3天开始注药,IS组与IS+AMI组通过注药套管给予IS溶液2μ L,AMI组与CON组给予同等剂量的生理盐水。AMI组与IS+AMI组给予阿米替林(5mg/kg)溶液灌胃,等剂量的生理盐水灌胃给予IS组与CON组。同时,每天注药前测定每只大鼠的眶周痛敏,以上操作共持续21天。造模完成后,四组大鼠分为两部分,分别通过Morris水迷宫实验进行行为学检验和海马CA3-CA1区的电生理实验,然后大鼠灌注取脑,进行HE染色及免疫荧光法检测突触后膜N-甲基-D-天冬氨酸(NMDAR)的表达。  结果:  眶周痛敏结果:四组大鼠的痛阈基线在第1天无统计学差异(P>0.05)。IS组大鼠从第2天至第21天较CON组出现了明显的痛阈下降(P<0.001)。IS+AMI组与IS组比较在前6天无统计学差异(P>0.05),自第7天起,IS+AMI组较IS组大鼠痛阈增高,至第21天差异明显(P<0.001)。IS+AMI组能够缓解大鼠的痛敏程度,但较AMI组尚存在统计学差异(P<0.05)。  Morris水迷宫结果:在正反向学习过程中,IS组大鼠的逃避潜伏期较CON组延长(P<0.05),测试阶段IS组也较其他三组大鼠表现较差。四组大鼠在游泳速度上无统计学差异(P>0.05)。  电生理结果:I/O曲线结果显示,IS组较CON组在0.3及0.5mA电流的刺激条件下表现为突触基本传递能力的下降。长时程增强(LTP)结果显示,IS组与CON组比较,高频刺激后诱导的兴奋性突触后电位(EPSP)的斜率上升幅度明显减低(P<0.001)。IS+AMI组较IS组而言,对于IS所致的LTP的抑制起到一定的缓解(P<0.01)。双脉冲易化(PPF)部分四组未见明显差异(P>0.05)。  免疫荧光及HE染色结果:IS组CA1区突触后膜的NMDAR的2A亚型的表达量较其他三组减少。HE染色显示IS组大鼠海马CA1区锥体细胞排列松散紊乱,部分细胞出现核深染与核固缩现象。AMI应用后,以上情况均较IS组明显好转。  结论:  本实验通过21天IS灌注大鼠硬脑膜致慢性头痛模型中发现,头痛组大鼠水迷宫试验中出现空间学习速度的下降,记忆储存能力降低,海马CA3-CA1通路突触基本传导能力下降和突触可塑性的受损,免疫荧光显示CA1区NMDAR的2A亚型表达量减少,HE染色发现锥体细胞相应的病理学表现。AMI作为头痛的预防用药,在缓解头痛的同时,对于以上各种损害均能起到一定的缓解作用。基于慢性偏头痛对认知功能损害的可能性,本实验强调了对于其治疗的重要意义。
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