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bFGF對(duì)擬血管性癡呆小鼠學(xué)習(xí)記憶障礙的保護(hù)作用

2012-09-14 07:12:02李春穎
關(guān)鍵詞:動(dòng)物模型血管性迷宮

李春穎 曲 嫻 張 笑

隨著我國(guó)進(jìn)入老齡化社會(huì),血管性癡呆發(fā)病率仍在逐步上升,已成為嚴(yán)重威脅老年人生活質(zhì)量的疾病,給社會(huì)和家庭帶來(lái)了沉重的經(jīng)濟(jì)和精神負(fù)擔(dān)。目前,對(duì)VD的發(fā)病機(jī)制尚未完全探明[1,2]、臨床缺乏理想的治療措施[3],如何改善血管性癡呆患者的臨床癥狀、明確發(fā)病機(jī)理,這些問(wèn)題一直被人們廣泛深入的研究。堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)是神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的一種,對(duì)神經(jīng)元的存活、生長(zhǎng)發(fā)育、分化、再生和功能維持具有不可替代的調(diào)節(jié)作用[4]。而堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子是否能改善血管性癡呆學(xué)習(xí)記憶功能障礙,以及堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子是如何改善其學(xué)習(xí)記憶功能障礙,目前尚未見(jiàn)報(bào)道。為此本課題采用清醒小鼠反復(fù)缺血再灌注制備VD動(dòng)物模型,用bFGF對(duì)VD動(dòng)物模型進(jìn)行干預(yù),觀察其對(duì)模型小鼠的影響,揭示VD發(fā)病的部分機(jī)制,為bFGF防治VD的藥物作用靶位提供基本素材,為臨床實(shí)踐提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1.材料與方法

1.1 動(dòng)物與試劑 昆明種雄性小鼠80只,體重30.0±3.12g。由長(zhǎng)春高新區(qū)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心提供,合格證號(hào):SCXK-(吉)2007-0008。bFGF注射液由Peprotech提供。

1.2 動(dòng)物模型制備及治療方法 將小鼠按體質(zhì)量隨機(jī)分為4組:正常組、假手術(shù)組、模型組、bFGF組,每組各20只。模型組和bFGF組:分離雙側(cè)頸總動(dòng)脈,穿線,固定拉緊絲線阻斷血流10分鐘,松線使血液再灌注20分鐘,反復(fù)3次,建立血管性癡呆動(dòng)物模型。假手術(shù)組:只分離頸總動(dòng)脈,套絲線扣,但不阻斷血流。術(shù)后肌注青霉素0.2萬(wàn)單位/天,連續(xù)3天。正常組不作處理。bFGF組:建模后即刻腹腔注射bFGF(100μg/kg),1次/天,連續(xù)7天。正常組、假手術(shù)組給予1ml生理鹽水腹腔注射,1次/天,連續(xù)注射7天。

1.3 Morris水迷宮實(shí)驗(yàn) 建模后2周進(jìn)行Morris水迷宮測(cè)試。采用Morris水迷宮視頻跟蹤分析系統(tǒng),在直徑80cm圓形水池中設(shè)置低于水面1cm透明站臺(tái),水溫25±2℃,行為測(cè)試在安靜環(huán)境內(nèi)進(jìn)行6天,前5天進(jìn)行定位航行實(shí)驗(yàn),將小鼠從東、南、西、北4個(gè)入水點(diǎn)背對(duì)站臺(tái)輕輕放入水池,同時(shí)記錄小鼠自入水到找到平臺(tái)所需時(shí)間即逃避到平臺(tái)上的潛伏期,每只小鼠重復(fù)4次,每次間隔30秒,以4次平均值作為當(dāng)日最終潛伏期時(shí)間進(jìn)入最后統(tǒng)計(jì)。如果小鼠在120秒內(nèi)未找到平臺(tái),其潛伏期按120秒計(jì)算。第6天進(jìn)行空間探索實(shí)驗(yàn),將水迷宮中的平臺(tái)撤出,小鼠從平臺(tái)的對(duì)角線處放入,記錄小鼠在平臺(tái)所在象限的時(shí)間即穿越有效區(qū)的時(shí)間和120秒內(nèi)穿越平臺(tái)的次數(shù)。

1.4 冰盤(pán)上快速剖取腦組織 準(zhǔn)確稱量0.5g的右側(cè)大腦組織,按組織重量體積比為1:9加預(yù)冷的生理鹽水制成10%的組織勻漿,4℃ 3000rpm,離心10分鐘,取上清液,儲(chǔ)存-20℃冰箱備用,以牛血清蛋白為標(biāo)準(zhǔn)品,用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定各樣品中蛋白質(zhì)含量,按試劑盒說(shuō)明書(shū)測(cè)定腦組織SOD、MDA含量。

2.結(jié)果

2.1 bFGF對(duì)擬VD小鼠Morris水迷宮的影響 與正常組比較,模型組小鼠尋找平臺(tái)的潛伏期顯著延長(zhǎng)(P<0.01),穿越有效區(qū)的時(shí)間明顯縮短,穿越平臺(tái)的次數(shù)減少(P<0.01)。經(jīng)bFGF治療后,尋找平臺(tái)的潛伏期顯著縮短(P<0.01,表1),明顯延長(zhǎng)穿越有效區(qū)的時(shí)間(P<0.01),增加穿過(guò)平臺(tái)次數(shù)(P<0.01,表2)。

表1 bFGF對(duì)擬VD小鼠尋找平臺(tái)潛伏期(,s)

表1 bFGF對(duì)擬VD小鼠尋找平臺(tái)潛伏期(,s)

注:與正常組比較,aP<0.01;與模型組比較,bP<0.01。

水迷宮測(cè)試第1天 第2天 第3天 第4天 第5天正常組 8 39.25±34.22 26.15±28.54 22.56±24.66 17.71±10.22 10.89±10.55假手術(shù)組 8 31.30±32.79 27.19±32.12 23.32±24.10 15.85±21.65 14.11±21.44模型組 9 62.12±45.33a 58.41±43.31a 46.36±40.88a 38.47±35.35a 36.94±32.38a bFGF組 8 33.27±26.68b 28.18±25.85b 25.28±27.52b 20.64±26.70b 15.37±13.29組別n b

表2 bFGF對(duì)擬VD小鼠空間探索實(shí)驗(yàn)的影響()

表2 bFGF對(duì)擬VD小鼠空間探索實(shí)驗(yàn)的影響()

注:與正常組比較,aP<0.01;與模型組比較,bP<0.01。

組別 動(dòng)物數(shù)(n)穿越有效區(qū)時(shí)間(s) 穿越平臺(tái)次數(shù)正常組 8 23.31±10.05 12.08±212假手術(shù)組 8 22.06±4.78 10.230±2.10模型組 9 12.01±2.50a 3.14±2.27a bFGF組 8 19.45±10.81b 8.75±2.43b

2.2 bFGF對(duì)血管性癡呆小鼠腦組織SOD活性、MDA含量的影響 與正常組比較,血管性癡呆小鼠腦組織SOD活性明顯下降(P<0.01),MDA含量明顯升高(P<0.01)。而經(jīng)bFGF干預(yù),小鼠腦組織SOD活性明顯升高(P<0.01),同時(shí)MDA含量降低(P<0.01,表3)。

表3 bFGF對(duì)血管性癡呆小鼠腦組織SOD活力和MDA含量的影響(,n=10)

表3 bFGF對(duì)血管性癡呆小鼠腦組織SOD活力和MDA含量的影響(,n=10)

注:與正常組比較,aP<0.01;與模型組比較,bP<0.01。

組別 SOD(U/mg) MDA(nmol/mg)正常組 97.22±7.88 17.57±1.28假手術(shù)組 96.90±6.86 17.06±1.50模型組 44.80±4.95a 29.67±1.95a bFGF組 72.47±5.61b 22.34±1.24b

3.討論

反復(fù)性腦缺血是血管性癡呆的主要原因[5]。以往模擬血管性癡呆動(dòng)物模型,主要采用血管阻斷法,但其為單次腦缺血模型,且手術(shù)創(chuàng)傷較大、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物死亡率高,造成的記憶缺損呈可逆性。其他動(dòng)物模型[6~9]也缺乏全面性和可靠性,都是從模擬人類(lèi)血管性癡呆發(fā)病的某一側(cè)面來(lái)完成的。本次實(shí)驗(yàn)采用清醒小鼠反復(fù)缺血再灌注,建立了血管性癡呆動(dòng)物模型。

血管性癡呆小鼠在Morris水迷宮中被動(dòng)回避反應(yīng)能力和空間分辨能力下降,學(xué)習(xí)記憶功能明顯受損。應(yīng)用bFGF治療后,小鼠穿越有效區(qū)時(shí)間以及穿越平臺(tái)次數(shù)明顯減少,表明bFGF對(duì)VD小鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力有明顯改善作用。急性腦缺血和再灌注時(shí),大量自由基產(chǎn)生同時(shí)伴有自由基清除酶功能降低,啟動(dòng)自由基連鎖反應(yīng),加重腦缺血損傷[10]。本次實(shí)驗(yàn)顯示,血管性癡呆小鼠腦組織MDA含量顯著升高,SOD活力顯著下降,這與既往研究結(jié)果相一致[11]。bFGF有助于模型小鼠腦組織清除自由基,提高機(jī)體的抗氧化能力,減少缺血再灌注引起的細(xì)胞功能的損傷。

本次實(shí)驗(yàn)提示bFGF能夠改善血管性癡呆模型小鼠學(xué)習(xí)記憶能力,提高機(jī)體抗氧化能力,減少自由基對(duì)腦神經(jīng)系統(tǒng)的損傷,但其具體機(jī)制仍有待于進(jìn)一步的研究。

1 王玉梅,商亞珍.血管性癡呆的研究進(jìn)展[J].承德醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2011,28(3):320-322.

2 黃瑋.血管性癡呆的發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展[J].文獻(xiàn)綜述,2012,10(5):62-64.

3 Fernández-Martínez M,Castro J,Molano A,et al.Prevalence of neuropsychiatric symptoms in Alzheimer's disease and vascular dementia[J].Curr Alzheimer Res,2008,5(1):61-69.

4 Bethel A,Kirsch JR,Koehler RC,et al.Intravenous basic fibroblast growth factor decreases brain injury resulting from focal ischemia in cats[J].Stroke,1997,28(3):609-616.

5 Corey-Bloom J,Thal LJ,Galasko D,et al.Diagnosis and evaluation of dementia[J].Neurology,1995,45(2):211-218.

6 曾貴剛,李峻,彭海東,等.大鼠血管性癡呆動(dòng)物模型的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)比較醫(yī)學(xué)雜志,2012,22(3):50-55.

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8 Wakita H,Tomimoto H,Akiguchi I,et al.Protective effect of cyclosporin A on white matter changes in the rat brain after chronic cerebral hypoperfusion[J].Stroke,1995,26(8):1415-1422.

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10 李長(zhǎng)生,王榮霞,李軍,等.首烏益智靈對(duì)血管性癡呆模型大鼠腦組織SOD活性、MDA含量的影響[J].中國(guó)老年學(xué)雜志,2007,27(18):1763-1765.

11 翁姣,王彩霞,楊微微,等.中藥獨(dú)活保護(hù)血管性癡呆模型大鼠自由基的實(shí)驗(yàn)研究[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2012,30(4):889-900.

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