Noggin對成年大鼠海馬神經(jīng)元再生及腦缺血損傷的作用.pdf

1、目的 缺血性腦血管病有很高的發(fā)病率、死亡率和致殘率，但目前尚缺乏療效肯定的治療手段。缺血性腦損傷可以引起成年腦神經(jīng)再生，這種代償性反應(yīng)雖然可促進缺血損傷后海馬功能的恢復(fù)，但對恢復(fù)缺血壞死灶的生理功能遠遠不夠。頭蛋白(noggin)是胚胎發(fā)育時期的重要蛋白，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的誘導(dǎo)和分化中有重要作用。研究表明noggin在成年哺乳動物的腦內(nèi)仍有大量表達，并能誘導(dǎo)成年大腦的神經(jīng)元再生。但目前尚未見noggin對缺血損傷的大腦神經(jīng)元作用的

2、研究。本論文通過脫氧核糖核苷酸末端轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的缺口末端標記法檢測神經(jīng)細胞凋亡情況，用5-溴-3’脫氧嘧啶(BrdU)免疫組化方法檢測神經(jīng)細胞的增殖情況，研究noggin對正常大鼠海馬神經(jīng)元再生以及對大鼠認知功能和自主神經(jīng)系統(tǒng)的影響，并通過建立高脂腦缺血大鼠模型，探討noggin對腦缺血大鼠海馬神經(jīng)元再生和認知功能及自主神經(jīng)系統(tǒng)活動的影響。 方法 34成年Wistar大鼠隨機分為正常飲食組和高脂飲食組。正常飲食組檢測nog

3、gin對正常大鼠海馬神經(jīng)元的作用，又分為實驗組(noggin-1，n=8)和對照組(control-1，n=6)。高脂飲食組大鼠檢測noggin對腦缺血大鼠海馬神經(jīng)元的作用，又分為高脂對照組(control-2，n=6)，缺血手術(shù)組(control-3．n=6)和noggin注射組(noggin-2，n=8s)。正常飲食組大鼠側(cè)腦室注射noggin，1周后進行Morris水迷宮(MWM)測試；高脂飲食組大鼠側(cè)腦室注射noggin 30m

4、in后做腦缺血模型手術(shù)(雙側(cè)多次短暫結(jié)扎頸總動脈，2-VO)，1周后進行MWM測試。各組大鼠均采集血壓、心電圖、腦電圖(EEG)、腎交感神經(jīng)活動(RSNA)和海馬神經(jīng)元長時程增強(LTP)，并分析心率變異性(HRV)，RSNA，以及EEG的樣本熵和功率譜。實驗結(jié)束后大鼠腦冰凍切片做蘇木精和伊紅(HE)染色和BrdU免疫組化檢測。高脂飲食組大鼠腦切片做細胞凋亡檢測。 結(jié)果 1， Noggin-1組大鼠接受noggin注射后

5、，海馬齒狀回處的Brdu陽性細胞增多，同時在MWM測試的空間探索表中，該組大鼠在平臺所在象限停留時間顯著延長(p<0.05)，LTP的檢測也發(fā)現(xiàn)noggin注射組大鼠的興奮性突觸后電位(EPSP)的斜率和群峰放電(PS)的幅值有所增加。但noggin-1和control-1組大鼠的HRV分析中的高頻(HF)和中頻與高頻比值(MF/HF)以及RSNA均未見顯著性差異(p>0.05)。 2，高脂飲食后2-VO法成功建立大鼠腦缺血模型

6、，control-3組大鼠海馬部位出現(xiàn)大量凋亡小體，HE染色結(jié)果可見海馬部位錐體細胞壞死，EEG分析表現(xiàn)出高頻節(jié)律(α波)比率降低(p<0.05)和低頻節(jié)律(δ波)比率增高(p<0.05)等缺血樣改變。MWM檢測發(fā)現(xiàn)該組大鼠定位航行實驗中記憶能力下降，逃避潛伏期明顯延長(p<0.05)，空間探索實驗平臺所在象限的時間分布明顯下降(p<0.05)。同時也見突觸傳遞效率的降低，在高頻刺激后EPSP斜率和PS幅值顯著低于對照組(p<0.05)

7、。腦缺血造成大鼠自主神經(jīng)系統(tǒng)活動的異常，表現(xiàn)為HRV分析中的HF降低和MF/HF比值升高(p<0.05)。 3，Noggin-2組大鼠的海馬神經(jīng)元再生增加，HE染色可見損傷的海馬結(jié)構(gòu)的恢復(fù)，該組大鼠EEG頻譜和control-2組沒有差異，這與海馬結(jié)構(gòu)的改善相對應(yīng)。Noggin-2組大鼠在MWM測試中，定位航行實驗和空間探索實驗的表現(xiàn)和control-2組沒有顯著性差異；LTP的檢測發(fā)現(xiàn)高頻刺激后齒狀回EPSP斜率和PS幅值均高

8、于control-3組。Noggin-2組大鼠的自主神經(jīng)系統(tǒng)功能也有了改善，MF/HF比值低于control-3組(p<0.05)，RSNA也顯著低于control-3組(p<0.05)。 結(jié)論 1，Noggin能夠促進正常大鼠海馬神經(jīng)元的再生，這些新生的神經(jīng)元能參與到原有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，并發(fā)揮功能，表現(xiàn)為大鼠學習和記憶能力的提高。但對自主神經(jīng)系統(tǒng)活動沒有明顯作用。 2，高脂飲食后2-VO法可成功建立大鼠腦缺血模型