蛋白磷酸酶2在慢性脑缺血大鼠学习记忆功能障碍中的作用和机制

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目的

探讨慢性脑缺血性认知功能障碍中蛋白磷酸酶2(Protein Phosphatase 2A,PP2A)的作用和潜在机制。

方法

70只雄性清洁级Sprague Dawley (SD)大鼠,分为假手术组(sham)、慢性脑缺血组(Bilateral carotid arteries occlusion,2VO)和激活PP2A(active PP2A,aPP2A)慢性脑缺血组(2VO+aPP2A),持续4周腹腔注射1.88 μmol/ml硒酸钠(15 μmol·kg-1·d-1)激活PP2A或等体积生理盐水作为对照,1个月后采用双侧结扎颈总动脉方法建立慢性脑缺血模型。利用Morris水迷宫、电生理和电镜技术,检测大鼠学习记忆能力,记录长时程电位变化,观察突触前膜突触囊泡分布。

结果

Morris水迷宫测试显示在训练第4~7天2VO组大鼠较假手术组大鼠有明显长的平台学习潜伏期(P<0.05),而2VO+aPP2A组则明显短于2VO组(P<0.01)。去掉平台测试记忆显示,2VO组大鼠到达原平台位置时间明显长于假手术组[sham组:(14.50±1.98)s vs 2VO组:(17.30±2.11)s,P<0.01],而2VO+aPP2A组所用时间[(15.09±1.45)s]则明显短于2VO组(P<0.05)。电生理记录显示在高频刺激后2VO组的刺激前后兴奋性场电位斜率比即长时程增强(long-term potential,LTP)明显小于假手术组[假手术组:(1.69±0.27);2VO组:(2.02±0.14)](P<0.01),而2VO+aPP2A组(1.86±0.19)则高于2VO组(P<0.01)。电镜观察并分析后显示2VO组突触前膜突触囊泡的密度明显低于假手术组[假手术组:(4.51±0.29)个/μm2; 2VO组:(2.58±0.23)个/μm2](P<0.01),而2VO+aPP2A组[(3.58±0.50)个/μm2]则高于2VO组(P<0.01)。

结论

激活PP2A可能通过调节LTP和突触囊泡密度来预防慢性脑缺血性认知功能障碍,PP2A可能是一个潜在的慢性脑缺血性认知功能障碍的防治靶点。

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