王義義
(天津市西青醫(yī)院,天津300380)
血管性癡呆(VD)是指腦血管病變引起的腦損害所致的癡呆,是一種獲得性智能損害綜合征,在無意識障礙的狀態(tài)下,以影響病人生活和社交能力等為主要臨床表現(xiàn)的一種腦功能減退性疾病[1]。在血管性癡呆的發(fā)病機制中血液循環(huán)系統(tǒng)的損傷是其中因素之一[2]。由于腦區(qū)血液供應的減少,VD表現(xiàn)為進行性認知功能的損傷[3]。海馬功能的完整是空間學習和記憶的基礎[4],海馬區(qū)的長時程增強(LTP)是突觸聯(lián)系強度的可塑性改變,作為學習和記憶的細胞基礎被廣泛地接受[5]。在海馬區(qū)LTP的形成維持機制中,谷氨酸和NMDA受體起著重要的作用。有文獻提示腦缺血大鼠海馬區(qū)LTP受到抑制[6]。高脂血癥是指血液中脂質或脂蛋白增高或異常。既往有文獻認為高脂血癥加重了肥胖大鼠的認知能力缺陷,可能與高血脂阻礙NMDA受體的活化有關。本研究觀察了VD大鼠,VD合并高脂血癥的大鼠海馬CA3—CA1區(qū)LTP的變化,評價VD大鼠LTP的變化以及高脂血癥對于LTP的影響。
1.1 實驗大鼠及分組:本實驗用成年雄性健康Wistar大鼠。體重200~250 g,購于軍事醫(yī)學科學院實驗動物中心。24只大鼠隨機分為三組,每組8只。對照組,雙側頸總動脈永久結扎(2-VO)組,2-VO同時伴有高脂血癥組(2-VO+HLP)。
1.2 高脂血癥模型:高脂飼料(普通飼料78.8%,膽固醇1%,牛膽鹽0.2%,蛋黃粉10%,豬油10%)喂養(yǎng)大鼠三周后尾靜脈抽血測血脂,血脂增高后進行手術造模。術后仍高脂飼料喂養(yǎng)至實驗結束。
1.3 2-VO造模:10%水合氯醛(3 mL/kg)腹腔注射麻醉大鼠,頸部皮膚剃毛備皮,碘伏消毒后沿頸部中線切開約1.5 cm的皮膚切口,找到并游離雙側頸總動脈結扎。70%酒精消毒后縫合傷口,大鼠放回籠中飼養(yǎng)。
1.4 電生理指標記錄:在2-VO造模后第30 d,記錄大鼠海馬CA3-CA1區(qū)LTP和STP,使用30%烏拉坦(4 mL/kg)麻醉大鼠后將頭固定于頭顱立體定位儀。暴露大鼠顱骨,在刺激電極(前囟后4.2 mm,左旁開3.5 mm)和記錄電極(前囟后3.5 mm,左旁開2.5 mm)位置打開顱骨。刺激電極和記錄電極的深度分別為腦膜下2.5 mm、2 mm。場興奮性突觸后電位(fEPSP)經(jīng)PowerLab,Neurolog接收轉化擴大并在scope軟件窗口中記錄。20 min基礎fEPSP記錄后,給予高頻刺激(HFS,10Hz的串刺激,脈沖組數(shù)為10,主周期為2S,重復次數(shù)為10)。然后再給予每分鐘3次的刺激,記錄60分鐘。以基礎fEPSP的后5 min斜率為基值,STP和LTP的幅值分別以HFS誘導后10 min內(nèi)、45~60 min的EPSP斜率除以基值表示。
1.5 組織學檢查:電生理記錄結束后,將大鼠灌流取腦,4%PFA固定。冠狀面取材海馬,酒精梯度脫水,石蠟包埋,5 um切片,常規(guī)HE染色。
1.6 統(tǒng)計方法:STP和LTP測定值以均數(shù)±標準差表示,三組間比較采用SPSS 16.0,單因素方差分析。有統(tǒng)計學意義設在P<0.05。
2.1 血脂:2-VO+HLP組造模前甘油三酯為(2.53±0.89)mmol/L,2-VO組造模前甘油三酯為(1.41±0.51)mmol/L。
2.2 短時程增強和長時程增強:對照組,2-VO組以及2-VO+HLP組的STP幅值分別為(140.4±9.1)%,(116.3±4.1)%,(105.6±6.7)%。三組之間兩兩比較均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)(圖1a,c);LTP幅值分別為(120.9±3.7)%,(115.6±3.3)%,(116.7±5.2)%。對照組與2-VO組及2-VO+HLP組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01);2-VO組與2-VO+HLP組比較兩者之間無統(tǒng)計學意義(P=0.291)(圖1b,c)。
圖例說明:雙側頸總動脈結扎以及高脂血癥對于海馬CA3-CA1區(qū)突觸可塑性的影響。A.由高頻刺激(HFS)誘發(fā)的長時程增強,箭頭所指為HFS的給予。B.三組LTP的強度的比較。和對照組比較2-VO組和2-VO+HLP組的LTP都受到明顯的抑制,**P<0.01。C.三組STP強度的比較。和對照組比較2-VO組和2-VO+HLP組的STP都受到明顯的抑制,**P<0.01。2-VO組和2-VO+HLP組的STP對比組間具有統(tǒng)計學意義,**P<0.01。
2.3 組織學檢查:在2-VO組和2-VO+HLP組均可見到海馬CA1區(qū)神經(jīng)元丟失、核固縮現(xiàn)象。
血管性癡呆(VD)是癡呆的主要原因,嚴重影響記憶和認知功能。2-VO模型是常用的腦缺血模型,可造成急性腦缺血,而后可通過基底動脈環(huán)血流調(diào)節(jié)以及逐漸形成的側枝循環(huán)造成的一種慢性前腦血流灌注不足的慢性腦低灌注狀態(tài),從而使腦組織產(chǎn)生缺血缺氧性損害[7]。本研究結果顯示缺血大鼠的STP,LTP都有明顯的抑制。高血脂是VD的高危因素也是VD病人癥狀加重的因素。本研究觀察了高脂血癥對于海馬區(qū)突觸可塑性的影響。結果提示高脂血癥加重了VD大鼠STP的損傷,對于LTP沒有顯著性影響。LTP分為三個階段:起始階段,早期階段和晚期階段,其中起始階段就是STP[8]。LTP反應了突觸間聯(lián)系強度持續(xù)的變化,STP反應了短暫的可逆的變化。本文的數(shù)據(jù)提示2-VO+HLP組2-VO組比較STP明顯受到抑制。通過HE染色可以觀察到兩組VD大鼠都有神經(jīng)元丟失,核固縮,這可能與海馬區(qū)神經(jīng)元缺血,損傷凋亡有關,由此造成突觸可塑性的損傷。
圖1
總之本研究提示VD大鼠海馬區(qū)STP、LTP明顯損傷,高脂血癥影響抑制了STP,加重了VD大鼠LTP的損傷,有可能加重VD的認知障礙。
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