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血管性痴呆(Vascular Dementia,VD)是继阿尔茨海默病之后第二种最为常见的与年龄相关的神经功能障碍。VD的主要症状是由于脑血管损伤诱发并累积脑组织损伤而导致的渐进性认知功能障碍。学习和记忆是各种认知功能形成的基础,是研究VD认知功能障碍的必选指标。海马是学习记忆的关键部位,尤其在空间学习记忆中起重要作用。哺乳类海马主要分为CA1、CA3和齿状回(dentate gyrus,DG),而DG作为信息进入海马的传入点,对空间信息进行处理和编码,并在空间学习记忆中起着至关重要的作用。虽然研究表明,海马DG区在VD空间学习记忆损害中可能起重要作用,但对参与VD空间记忆损害过程的DG内神经递质及其作用目前尚未完全弄清楚。Y-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,GABA)作为脑内主要的抑制性神经递质,广泛存在于中枢神经系统中,而海马DG内也存在大量的GABA能神经元及其GABAA和GABAB受体。虽然研究表明,DG内的GABA及其GABAA/GABAB受体参与调节突触可塑性及某些学习记忆过程,但其在VD空间学习记忆损害中的作用未见报道。因此,本实验利用双侧颈总动脉永久性结扎法制备VD模型,并应用脑部微量透析法,高效液相色谱分析法,Morris水迷宫(Morris water maze,MWM),免疫组织化学法等实验方法探讨海马DG区GABA及其受体在血管性痴呆模型大鼠空间学习记忆损害中的作用及其部分机制。本实验的具体内容如下:1.利用双侧颈总动脉结扎方法,制备VD模型大鼠,应用MWM观察其空间学习记忆能力、利用脑部微量透析法和高效液相色谱法测定DG区细胞外液中的GABA含量、利用免疫组织化学染色法观察DG区GABAA和GABAB受体表达。2.利用脑部微量注射法往海马DG区注射GABAA和GABAB受体阻断剂观察其对VD模型大鼠空间学习记忆的影响。3.利用脑部微量注射法往海马DG区注射GABAA和GABAB受体阻断剂观察其对VD模型大鼠DG区天冬氨酸(asparate,Asp)、谷氨酸(glutamate,Glu)、谷氨酰胺(glutamine,G1n)、甘氨酸(glycin,Gly)和牛磺酸(taurine,Tau)含量的影响。4.观察正常大鼠海马DG内的GABA在MWM实验过程中的变化。5.观察正常大鼠海马DG区给予GABAA和GABAB受体激动剂对空间学习记忆能力的影响。本实验的结果如下:1.在4d的MWM定位航行实验中,大鼠找到站台所需的逃避潜伏期均随着训练天数的增加而逐渐缩短(均为P<0.05),但VD模型组的逃避潜伏期明显长于假手术组(P<0.05);训练开始第5天进行空间探索实验,VD模型组穿越原平台区的次数明显少于假手术组(P<0.05)。2.VD大鼠海马DG区细胞外液中的GABA浓度为0.78±0.11μM,与假手术组(0.15±0.01μM)相比,GABA的浓度明显增加(P<0.05)。3.与假手术组相比,VD大鼠海马DG区GABAA受体的表达没有明显变化(P>0.05),而GABAB受体表达显著减少(P<0.05)。4.每天训练前往VD大鼠海马DG区微量注射1μl的GABAA受体阻断剂Bicuculline,不影响MWM实验中的逃避潜伏期和穿越原站台区次数(均为P>0.05)。5.每天训练前往VD大鼠海马DG区微量注射1μl的GABAB受体阻断剂Saclofen,明显缩短MWM定位航行实验中的逃避潜伏期,并增加MWM空间探索实验中的穿越原站台区的次数(均为P<0.05)。6.假手术组大鼠DG区的Glu、G1n和Gly在Morris水迷宫训练过程中明显增加(均为P<0.05),而VD模型大鼠DG区的Glu和G1n虽有所增加,但增加明显迟于假手术组,且DG区的Gly在训练过程中无明显变化。7.每天训练前往VD大鼠海马DG区微量注射lμ1的GABAA受体阻断剂Bicuculline,对MWM实验中海马DG内的Glu、Gln和Gly含量没有产生明显的影响。8.每天训练前往VD大鼠海马DG区微量注射1μl的GABAB受体阻断剂Saclofen,可部分翻转VD对Morris水迷宫训练过程中DG区Glu、G1n以及Gly变化的抑制作用。9.在4d的MWM定位航行实验中,正常大鼠的逃避潜伏期均随训练天数的增加而逐渐缩短(P<0.05),而训练第五天的空间探索实验中穿越原站台区的次数为7.50±0.43 times/120s。其间,海马DG区的GABA含量随着训练天数的增加逐渐下降(P<0.05)。10.每天训练前向海马DG区微量注射1μl的GABAA受体激动剂Muscimol或GABAB受体激动剂Baclofen,30min后进行MWM实验。在4d的定位航行实验中,对照组大鼠的逃避潜伏期随着训练天数的增加而逐渐减少,但Muscimol组和Baclofen组大鼠的逃避潜伏期没有出现明显的变化,两组的平均逃避潜伏期均明显长于对照组(均为P<0.05)。训练第五天的空间探索实验中,Baclofen组的穿越原站台区次数明显低于对照组(P<0.05),而Muscimol组的穿越原站台区次数虽然有所下降,但与对照组相比无显著性差异(P>0.05)。本实验的结论如下:1.VD模型大鼠空间记忆损害与海马DG区的GABA浓度增加有关。2.VD模型大鼠海马DG区内增加的GABA主要通过GABAB受体参与其空间学习记忆的损害。3.海马DG区的Glu、G1n以及Gly参与大鼠的空间学习记忆过程,而DG内的GABAB受体可能通过抑制这些氨基酸类物质的变化导致VD模型大鼠的空间学习记忆损害。