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Morris水迷宮實驗老齡大鼠術後認知功能及BDNF通路的影響
點擊次數:799 發布時間:2019-11-20

異甘草素預處理對老齡大鼠 術後認知功能及BDNF通路的影響

 

【摘要】目的探討異甘草素(isL預處理對老齡大鼠術後認知功能及腦源性神經營養因子bdnF通路的影響。方法將 SPF級健康雄性老齡SD大鼠54采用隨機數字表法分為對照組(C手術組(SSL+手術組(P每組18隻。手術組大鼠 采用10%水合氯醛腹腔注射,待翻正反射消失後行剖腹探查術,即常規仰臥位法固定大鼠,消毒腹部皮膚,於肋下0.5cm位置沿腹中線 作3cm左右縱向切口5min進行一次腹腔探查分別探查肝小腸大腸手術時間20min,完成探查後關閉腹腔C組麻醉後不 進行手術,S組行剖腹探查術;P組於手術前連續5d給予15mg/kgISL灌胃,CS組給予等量生理鹽水灌胃。於術前5d及術後137d進行Morris水迷宮實驗,記錄大鼠逃避潛伏期和遊泳距離;水迷宮測試結束後取大鼠海馬組織,采用Westemblot法檢測BDNF釀氨酸激酶B(TrkB)蛋白含量。結果與C組相比,術後各時點S、組逃避潛伏期和遊泳距離明顯延長,BDNFTrkB蛋白含量明顯 降低(均P<0.05 ;與S組比較,術後各時點P組逃避潛伏期和遊泳距離明顯縮短,BDNFTrkB蛋白含量明顯增加(均P<0.05)。結 論ISL可能通過增加BDNF及細胞膜上的受體TrkB的表達,激活下遊信號通路,改善術後認知功能。

【關鍵詞】異甘草素術後認知功能腦源性神經營養因子酷氨酸激酶B

 

術後認知功能障礙(postoperative cognitive dysfunc- 主要表現為焦慮、人格改變、學習記憶受損等[1-2]

tion,POCD)是老年患者術後常見的中樞神經係統並發 POCD嚴重影響患者術後生活質量,甚至增加遠期病死

[3],且確切發病機製尚不清楚,如何防止也缺乏有效手 段。近年來研究發現,腦源性神經營養因子(brain de-rived neurotrophic factor, BDNF) 及其受體釀氨酸激酶 B (tropomyosin receptor kinase B, TrkB)信號通路能調控神 經元增殖與分化、突觸可塑性、神經遞質釋放等,在丙泊
酚所致POCD中扮演重要角色[4]。異甘草素fcoliquiriti- genin,ISl)是從甘草中提取的一種黃酮類物質,具有抗 炎、抗氧化[5]、抗神經元凋亡氣改善學習記憶等作用[7]。 本研究旨在觀察ISL預處理對老齡大鼠術後認知功能 及BDNF通路的影響,以進_步探討該疾病的發病機製 和防治方法。

試劑與設備ISL

Morris水迷宮 設備(上海芭乐app在线观看科技有限公司,型號:XR-XM101)

 

以往對POCD的相關研究多集中於心髒手術,近年 來研究發現,在非心髒手術患者中POCD的發病率高達 40%~50%,隨著人口老齡化的增加,POCD的發生率亦 隨之增高,因此預防及治療POCD具有重要的臨床意 義。本實驗通過剖腹探查術建立傷害性刺激模型,結果 表明與C組比較,SP組小鼠術後認知功能明顯降低, 證實手術引起的傷害性刺激參與POCD的發生。

現代藥理表明,甘草除具有抗腫瘤、抗炎、抗氧化、 免疫調節等作用外,還具有顯著的神經保護作用[10]ISL 為甘草中有效成分之在神經保護方麵主要有抗缺血 再灌注損傷™、抗氧化[12]、改善學習及記憶能力等作 [13]。詹春等[14]發現ISL可改善小鼠腦缺血再灌注損傷 所致學習記憶障礙、改善異常腦血流及腦組織能量代 謝,在腦缺血再灌注腦損傷中發揮保護作用。因此本實 驗通過大鼠相關行為學指標檢測,深入探討ISL預處理 對於大鼠術後認知功能的影響。

Morris 水迷宮常作為神經退行性疾病動物模型研 究方法之_,用於評估學習認知和空間記憶等行為學, 且檢測老年動物認知功能減低較為敏感[' 本研究於術 前5d進行定位航行實驗,顯示各組逃避潛伏期及遊泳 距離差異無統計學意義,證實在給予ISL預處理後,對 於正常大鼠認知能力未見明顯影響。術後l、3、7d,S 組比較,P組逃避潛伏期和遊泳距離明顯縮短,表明ISL 預處理對於術後大鼠認知功能下降有_定的改善作用。

BDNF是由神經元、神經膠質細胞等多種細胞合成 和分泌的神經營養蛋白,它對參與情感和認知功能的 關鍵腦區回路中的神經元的生存、生長和維持起著至關 重要的作用[16]BDNF與細胞膜上的TrkB受體特異性 結合後,可以通過激活下遊信號分子促進促進神經元增 殖與凋亡等,參與認知功能的調節™。研究發現敲除 BDNF基因的小鼠,其TrkB蛋白表達明顯下降,小鼠學 習能力出現障礙[18]BDNF信號通路參與了多種神經係 統疾病中認知功能障礙的發生與發展,且使用TrkB激 動劑激活BDNF-TrkB信號通路後,認知功能得到改善。 已被證實BDNF的表達受傷害性刺激影響,炎症因子 (IL-6JL-1P等)可以抑製神經細胞BDNF的合成和表 達。阿爾茲海默症模型中證實SL能有效抑製上述炎 性因子的生成,上調BDNF表達[19]。因此本實驗預測ISL 可通過抑製炎症作用調控BDNF-TrkB信號通路,改善 術後認知功能。實驗結果證實了該假說,通過對海馬區 BDNFTrkB蛋白含量進行了相關檢測,顯示與S組比 較,P組大鼠術後各時點海馬區BDNFTrkB蛋白表達

水平明顯增加,提示ISL能夠有效增強BDNF-TrkB信 號通路的活化,改善老齡大鼠術後的認知功能。

本實驗僅對創傷性刺激所致的POCD進行了相關 研究,未進行BDNF-TrkB信號通路上、下遊基因檢測, 也未進行術後更長時間的認知功能的評估,這可在今後 的研究中進_步探討。

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