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Morris水迷宫实验老龄大鼠术后认知功能及BDNF通路的影响

日期:2019-12-06 07:58
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摘要:摘要】目的探讨异甘草素(isL预处理对老龄大鼠术后认知功能及脑源性神经营养因子(bdnF通路的影响。

异甘草素预处理对老龄大鼠 术后认知功能及BDNF通路的影响

 

【摘要】目的探讨异甘草素(isL预处理对老龄大鼠术后认知功能及脑源性神经营养因子bdnF通路的影响。方法将 SPF级健康雄性老龄SD大鼠54采用随机数字表法分为对照组(C手术组(SSL+手术组(P每组18只。手术组大鼠 采用10%水合氯醛腹腔注射,待翻正反射消失后行剖腹探查术,即常规仰卧位法固定大鼠,xiao毒腹部皮肤,于肋下0.5cm位置沿腹中线 作3cm左右纵向切口5min进行一次腹腔探查分别探查肝小肠大肠手术时间20min,完成探查后关闭腹腔C组麻醉后不 进行手术,S组行剖腹探查术;P组于手术前连续5d给予15mg/kgISL灌胃,CS组给予等量生理盐水灌胃。于术前5d及术后1、 37d进行Morris水迷宫实验,记录大鼠逃避潜伏期和游泳距离;水迷宫测试结束后取大鼠海马组织,采用Westemblot法检测BDNF、 酿氨酸激酶B(TrkB)蛋白含量。结果与C组相比,术后各时点S、组逃避潜伏期和游泳距离明显延长,BDNFTrkB蛋白含量明显 降低(均P<0.05 ;与S组比较,术后各时点P组逃避潜伏期和游泳距离明显缩短,BDNFTrkB蛋白含量明显增加(均P<0.05)。结 论ISL可能通过增加BDNF及细胞膜上的受体TrkB的表达,激活下游信号通路,改善术后认知功能。

【关键词】异甘草素术后认知功能脑源性神经营养因子酷氨酸激酶B

 

术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunc- 主要表现为焦虑、人格改变、学习记忆受损等[1-2]

tion,POCD)是老年患者术后常见的中qu神经系统并发 POCD严重影响患者术后生活质量,甚至增加远期病死

[3],且确切发病机制尚不清楚,如何防止也缺乏有效手 段。近年来研究发现,脑源性神经营养因子(brain de-rived neurotrophic factorBDNF及其受体酿氨酸激酶 B (tropomyosin receptor kinase BTrkB)信号通路能调控神 经元增殖与分化、突触可塑性、神经递质释放等,在丙泊
酚所致POCD中扮演重要角色[4]。异甘草素fcoliquiritigenin,ISl)是从甘草中提取的一种黄酮类物质,具有抗 炎、抗氧化[5]、抗神经元凋亡气改善学习记忆等作用[7]。 本研究旨在观察ISL预处理对老龄大鼠术后认知功能 及BDNF通路的影响,以进_步探讨该ji病的发病机制 和防治方法。

试剂与设备ISL

Morris水迷宫 设备(上海欣软科技有限公司,型号:XR-XM101)

 

以往对POCD的相关研究多集中于心脏手术,近年 来研究发现,在非心脏手术患者中POCD的发病率高达 40%~50%,随着人口老龄化的增加,POCD的发生率亦 随之增高,因此预防及zhi疗POCD具有重要的临床意 义。本实验通过剖腹探查术建立伤害性刺激模型,结果 表明与C组比较,SP组小鼠术后认知功能明显降低, 证实手术引起的伤害性刺激参与POCD的发生。

现代药理表明,甘草除具有抗肿瘤、抗yan、抗氧化、 免yi调节等作用外,还具有显著的神经保护作用[10]ISL 为甘草中有效成分之在神经保护方面主要有抗缺血 再灌注损伤™、抗氧化[12]、改善学习及记忆能力等作 [13]。詹春等[14]发现ISL可改善小鼠脑缺血再灌注损伤 所致学习记忆障碍、改善异常脑血流及脑组织能量代 谢,在脑缺血再灌注脑损伤中发挥保护作用。因此本实 验通过大鼠相关行为学指标检测,深入探讨ISL预处理 对于大鼠术后认知功能的影响。

Morris 水迷宫常作为神经退行性ji病动物模型研 究方法之_,用于评估学习认知和空间记忆等行为学, 且检测老年动物认知功能减低较为敏感[' 本研究于术 前5d进行定位航行实验,显示各组逃避潜伏期及游泳 距离差异无统计学意义,证实在给予ISL预处理后,对于正常大鼠认知能力未见明显影响。术后l、3、7d,组比较,P组逃避潜伏期和游泳距离明显缩短,表明ISL 预处理对于术后大鼠认知功能下降有_定的改善作用。

BDNF是由神经元、神经胶质细胞等多种细胞合成 和分泌的神经营养蛋白,它对参与情感和认知功能的 关键脑区回路中的神经元的生存、生长和维持起着至关 重要的作用[16]BDNF与细胞膜上的TrkB受体特异性 结合后,可以通过激活下游信号分子促进促进神经元增 殖与凋亡等,参与认知功能的调节™。研究发现敲除 BDNF基因的小鼠,其TrkB蛋白表达明显下降,小鼠学 习能力出现障碍[18]BDNF信号通路参与了多种神经系 统ji病中认知功能障碍的发生与发展,且使用TrkB激 动剂激活BDNF-TrkB信号通路后,认知功能得到改善。 已被证实BDNF的表达受伤害性刺激影响,炎症因子 (IL-6JL-1P等)可以抑制神经细胞BDNF的合成和表 达。阿尔兹海默症模型中证实SL能有效抑制上述炎 性因子的生成,上调BDNF表达[19]。因此本实验预测ISL 可通过抑制炎症作用调控BDNF-TrkB信号通路,改善 术后认知功能。实验结果证实了该假说,通过对海马区 BDNFTrkB蛋白含量进行了相关检测,显示与S组比 较,P组大鼠术后各时点海马区BDNFTrkB蛋白表达

水平明显增加,提示ISL能够有效增强BDNF-TrkB信 号通路的活化,改善老龄大鼠术后的认知功能。

本实验仅对创伤性刺激所致的POCD进行了相关 研究,未进行BDNF-TrkB信号通路上、下游基因检测, 也未进行术后更长时间的认知功能的评估,这可在今后 的研究中进_步探讨。

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