研究目的:血管性痴呆(vascular dementia,VD)属于老年痴呆的分型,由脑血管性病变诱发,病程表现为阶梯式恶化,早期症状表现为记忆功能障碍,注意力和反应能力下降,严重时VD患者的执行功能和语言功能均受损。目前,VD的治疗以改善脑血液循环和认知功能障碍为主,常采用药物干预和非医疗干预两种方式。运动作为一种非医疗干预方式,被认为是早期干预VD的有效途径,但具体作用机制尚未阐明。为此,本研究通过比较各组大鼠海马氧化应激水平及学习记忆能力,以明确跑台运动改善脑缺血大鼠认知功能的可能机制,为非医疗干预的研究提供实验依据。研究方法:2.1实验动物与分组称重后将50只健康雄性SD随机分成假手术组(SHAM,10只)和造模组(40只),双侧颈总动脉结扎法(2VO)建立VD模型,共成模26只,随机分成模型组(VD)和运动干预组(VD+E)。VD+E组进行8周有氧跑台运动,SHAM和VD组常规饲养。2.2跑台训练跑台训练采用FT-200大鼠运动跑台,斜度设定为0,速度设置为:4m/min*30min/天(第一周)→8m/min*30min/天(第二周)→12m/min*30min/天(第三周-第八周),每周休息一d。2.3八臂迷宫实验跑台训练干预结束后次日,记录各组在八臂迷宫实验中记忆错误次数(WME)、参考记忆错误次数(RME)及总错误次数(TE)。2.4海马组织SOD活性、MDA含量检测八臂迷宫测试结束后,置于冰上分离海马组织,制备海马组织匀浆(10%),低温离心后取上清液,SOD活性采用黄嘌呤氧化酶法,MDA含量采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法,检测参照试剂盒要求进行。研究结果:3.1术后大鼠行为变化术后3d,手术组大鼠精神萎靡嗜睡,肢体笨拙,反应迟钝,懒动,部分眼睑下垂,出现神经功能缺损症状及死亡(35%)。SHAM组总体精神状态较好,行为正常,无神经功能损伤症状。3.2造模和运动干预后大鼠记忆功能的变化本研究通过八臂迷宫实验来探究造模和运动干预后是否存在记忆功能的改变。在脑缺血8周后,与SHAM组相比,VD组WME、RME分别增加1.82次(P<0.01)、1.79次(P<0.01),TE显著增高(P<0.01);与VD组相比,VD+E组WME、RME及TE均显著减少(均为P<0.05),显示运动干预后大鼠错误次数明显减少。3.3各组大鼠海马组织SOD活性、MDA含量脑缺血8周后,与SHAM组相比,VD组SOD活性显著下降15.29%(P<0.01),海马组织脂质过氧化增强,MDA含量显著增高59.13%(P<0.01);跑台运动提高了海马组织抗氧化能力,与VD组相比,VD+E组SOD活性显著升高31.89%(P<0.01),MDA含量则显著下降46.83%(P<0.01)。分析讨论:4.1跑台运动对VD模型大鼠学习记忆能力的影响SD大鼠具有完整的基底动脉环,其2-VO模型可因持续、慢性脑低灌注造成海马进行性损伤,加重认知功能障碍。Tsuchiya等,采用放射自显技术观察到2-VO模型大鼠皮质和海马血流量下降幅度约20%-45%。海马区CA1区微循环血流量下降,加速了神经元坏死及凋亡,且凋亡数量和记忆障碍程度相关。De Jong等研究发现,2-VO 4周后大鼠记忆能力轻度损害,而8周后学习记忆能力明显下降,病程呈进行性减退。本研究显示,慢性脑缺血8周后VD组WME、RME及TE均有明显上升,同DeJong研究相一致。已有研究显示,运动对脑缺血大鼠记忆减退有显著的改善作用,我们的实验也证实了这一点。经过8周跑台运动后,VD+E组的WME、RME及TE显著降低(均为P<0.05)。提示,VD大鼠学习记忆功能改善与运动增加脑血流量和毛细血管内的血液储备量有关,缺血区和周边区血管增生及侧支循环建立,脑梗死面积缩小。4.2跑台运动对VD模型大鼠海马组织SOD活性、MDA含量脑缺血性损伤是一个级联反应过程,其作用环节如线粒体功能障碍、兴奋性氨基酸过量释放、氧化还原平衡失调、胞内Ca2+超载等,其中氧化应激是级联反应过程中重要环节。Choi等研究表明,颈总动脉结扎后大鼠海马ROS水平明显升高,导致脂质、DNA及蛋白的氧化损伤,引发神经元损伤和凋亡。慢性脑缺血1d、6w后SOD活性均明显下降,推测SOD活性降低与氧化应激作用消耗了超氧化物所致。在本研究显示,2-VO8周后大鼠海马SOD活性下降且MDA含量升高,表明慢性脑缺血减弱了大鼠海马对氧自由基的清除能力,抗氧化水平下降。而8周跑台运动后,2-VO大鼠海马组织SOD活性显著升高,而MDA含量显著减少,其原因可能是跑台运动激活了SOD上游信号通路,诱导抗氧化酶基因表达,进而提高SOD活性,增强组织抗氧化能力,提示跑台运动是氧化还原的有效调节因素。研究结论:8周跑台运动可通过降低海马组织氧化应激水平,有效缓解和降低海马组织的缺血性损害,对血管性痴呆大鼠具有神经保护作用,这将为慢病防控"体医融合"目标的实现提供了实验依据。