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Morris水迷宮、Y迷宮對海馬梗死大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響研究

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摘要:目的通過觀察微管相關(guān)蛋白-2(microtubule?。幔螅螅铮悖椋幔簦澹洹。穑颍铮簦澹椋睿?,MAP-2)表達的變化研究針灸結(jié)合康復(fù)法(以后簡稱針康法)對海馬梗死大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響。方法將50只清潔級雄性SD大鼠隨機分為假手術(shù)組、模型組、針刺組、針康組和康復(fù)組,每組各10只。采用光化學(xué)法誘導(dǎo)大鼠海馬梗死造模型,術(shù)后24h給予干預(yù),14d后采用Y-型迷宮測試,評價各組大鼠學(xué)習(xí)記憶能力;采用**組化法觀察各組大鼠海馬中的MAP-2表達情況。結(jié)果(1)與假手術(shù)組比較,其他各組大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力均明顯下降,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。在Y-迷宮試驗中,與模型組比較,其余各組學(xué)習(xí)能力均有所恢復(fù),差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),且針康組優(yōu)于針刺組和康復(fù)組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。(2)與假手術(shù)組比較,各組大鼠的MAP-2表達明顯,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與模型組相比其余各組表達更明顯,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),且針康組優(yōu)于針刺組和康復(fù)組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論針康法可促進大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的恢復(fù)、上調(diào)MAP-2的表達,效果均優(yōu)于單純的針刺和康復(fù)訓(xùn)練。

關(guān)鍵詞:學(xué)習(xí)記憶;MAP-2;針刺;康復(fù)訓(xùn)練;腦梗死;大鼠

  

腦缺血導(dǎo)致患者的運動功能障礙,其功能的恢復(fù)可通過再學(xué)習(xí)而獲得,但由于患者多同時存在記憶功能的障礙,嚴重影響患者提高自身的軀體運動功能,更影響其生活質(zhì)量。目前,針刺、康復(fù)訓(xùn)練**缺血后記憶能力障礙的效果較好,但相關(guān)作用機制還不明確。為此,本實驗以針刺結(jié)合康復(fù)訓(xùn)練作為干預(yù)手段,探討針灸結(jié)合康復(fù)的方法對海馬梗死大鼠的MAP-2表達和學(xué)習(xí)記憶能力的影響,并試探性闡述其作用機制。

1 材料和方法

1.1 

實驗動物及分組所選試驗動物由黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供[許可證號scxk(京)2009-0001],均為健康清潔級雄性SD大鼠,共50只,體重

200g-250g。將大鼠隨機分為模型組、假手術(shù)組、針刺組、康復(fù)組和針刺結(jié)合康復(fù)組(簡稱針康組),每組10只大鼠。采用光化學(xué)法誘導(dǎo)海馬缺血模型。各組于術(shù)后24h進行干預(yù)。

1.2 

主要儀器、試劑選購于國藥集團化學(xué)試劑有限公司的虎紅粉劑;由哈爾濱工業(yè)大學(xué)提供的冷光源;上海欣軟信息科技有限公司可提供Morris水迷宮、Y-型迷宮;購自美國Stant公司的MAP-2一抗試劑盒,產(chǎn)品(批號2005070);購自北京中山試劑公司的二抗試 劑 盒,產(chǎn) 品 (批 號2005012)。

1.3 

制備模型

光化學(xué)法誘導(dǎo)法:用10%水合氯醛按35mg/kg腹腔注射將大鼠麻醉,于俯臥位將大鼠放置在腦立體定位儀上,沿頭部正中將大鼠頭皮切開,暴露顱骨到前囟點,在前囟點后3.5 mm、中線向左旁開2.0mm處,用牙科鉆鉆開一個直徑為1mm的骨窗,將光纖管尾端探至硬膜下3.3mm處。用生理鹽水稀釋虎紅,濃度為1.5%,按70mg/kg于腹腔注射,注射時間為2min。5min后照射局部海馬組織。照射時間5min。手術(shù)結(jié)束后縫合頭皮,正常喂養(yǎng)。假手術(shù)組僅進行常規(guī)麻醉(沿頭顱切開頭皮,用牙科鉆在前囟后3.5mm、中線向左旁開2.0mm處鉆孔,然后縫合頭皮)。

1.4 

干預(yù)方法

針刺組:大鼠術(shù)后24h參照于致順頭部腧穴七區(qū)劃分法和《大鼠穴位針灸圖譜》,選擇0.25mm×15mm針具取頂區(qū)進行針刺,進針深度3-10mm,留針6h。康復(fù)組:大鼠術(shù)后24h進入Morris水迷宮接受訓(xùn)練,從平臺所在象限外的其他3個象限,隨機選擇一個入水點,并記錄大鼠尋找并爬上平臺的時間,即潛伏期。將大鼠面向池壁放入池中,如果大鼠2min內(nèi)找不到平臺,就將大鼠放到平臺上停留30s,后將其放回籠中。此種情況潛伏期記為120s。訓(xùn)練時依次從3個不同的入水點入水,每次大鼠的入水點相同,訓(xùn)練的順序固定。每日訓(xùn)練1次。主要訓(xùn)練大鼠的游泳和學(xué)習(xí)記憶功能能力。針康組:大鼠術(shù)后24h后每日針刺留針6h,Morris水迷宮訓(xùn)練1次。模型組:術(shù)后自然恢復(fù),不進行任何干預(yù)。

1.5 標本采集及指標檢測

1.5.1 

標本采集

干預(yù)14d后,于大鼠檢測行為能力后灌注取材。按大鼠0.35ml/100g體重的劑量,腹腔注射10%水合氯醛0.5ml,將大鼠深度麻醉,打開胸腔,暴露心臟,將灌注針刺入心尖,沿左心室將管插至主動脈,固定插管,剪開右心耳,先灌注0.9%的生理鹽水,見右心耳流出澄清液體,再灌注200ml,濃度為4%多聚甲醛固定液。完成灌注后將大鼠斷頭取腦,所取組織放于4%福爾馬林溶液中固定24h。24h后乙醇脫水,二甲苯透明,石蠟包埋,切片(從視交叉水平開始進行冠狀切片,厚度為5μm),采用**組織化學(xué)(S-P)法染色。

1.5.2 

指標檢測

將包埋的腦組織切片,石蠟切片先經(jīng)二甲苯脫蠟,再梯度酒精脫水;取過氧化氫去離子水孵育,以阻斷內(nèi)源性過氧化物酶;枸櫞酸微波修復(fù)。滴加一抗(150),4下冰箱過夜,PBS沖洗,2min×3次;滴加二抗,37下孵育20min,PBS沖洗,2min×3次;滴加DAB顯色劑;后用蒸餾水進行充分沖洗,蘇木素復(fù)染,用鹽酸乙醇分色、藍化;后梯度酒精脫水,二甲苯透明,*后中性樹膠封片。統(tǒng)計陽性細胞數(shù),將制成切片置于放大鏡下(放大倍數(shù)為10×40)隨機選5個視野,顯色者為陽性,對每個視野內(nèi)的陽性細胞數(shù)進行統(tǒng)計。

1.6 

評估學(xué)習(xí)記憶能力

采用Y-型迷宮:Y-型迷宮是一個三等臂式迷宮,每臂頂端設(shè)有信號燈,將**臂信號燈點亮,危險臂不點亮信號燈。訓(xùn)練中每次無規(guī)則選取一**臂。大鼠在通電后從所在臂跑到亮臂記為正確,如跑到暗臂記為錯誤。每天分段訓(xùn)練大鼠,每段10次,兩段間隔2min。如連續(xù)10次測試中有9次正確表明大鼠已掌握迷宮結(jié)構(gòu),記錄大鼠掌握迷宮結(jié)構(gòu)所需的訓(xùn)練次,表明學(xué)習(xí)能力越強的大鼠訓(xùn)練次數(shù)越少。以此可判斷大鼠學(xué)習(xí)分辨能力。

1.7 

統(tǒng)計方法

采用SPSS?。保罚敖y(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,計量資料以均數(shù)±標準差(x珚±s)表示,各組組間差異采用單因素方差分析,以P<0.05為有顯著性差異。

2 結(jié)果

2.1 

學(xué)習(xí)記憶能力的評估

Y-迷宮試驗結(jié)果顯示,各組大鼠的分辨學(xué)習(xí)能力明顯下降(與假手術(shù)組比較),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,干預(yù)組學(xué)習(xí)能力均有所恢復(fù),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),且針康組療效*佳,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表1。

2.2 

**組化檢測海馬

MAP-2的表達梗死灶周圍MAP-2陽性細胞明顯增多。各組大鼠的MAP-2表達較假手術(shù)組明顯,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,各干預(yù)組表達更明顯,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),針康組*佳,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。

3 討論

頭針作為一種整體性**配合康復(fù)**,使患者的大腦皮層在單位**時間內(nèi)獲得更大的刺激量,激發(fā)大腦皮層相對無效的或新形成的通路,使原先未承擔(dān)此功能的結(jié)構(gòu)去承擔(dān)新的、不熟悉的任務(wù),從而實現(xiàn)對大腦的重塑。臨床實踐中我們也發(fā)現(xiàn),針灸結(jié)合康復(fù)之路可同時提高患者的肢體運動能力及認知能力,兩方面功能的提高均優(yōu)于單純的針灸或康復(fù)訓(xùn)練,尤其是頭針**(其中以前額部腧穴為主)療效*為突出??梢?,針康法將改善患者肢體運動功能及學(xué)習(xí)功能,這正符合現(xiàn)代偏癱康復(fù)中的提高運動整合水平的理念。目前,針灸配合運動訓(xùn)練的**方法在臨床已取得良好療效,被稱作新趨勢針灸(NTA)。本實驗采取術(shù)后24h干預(yù)14天,是因為有研究表明,腦缺血后神經(jīng)元樹突生長發(fā)生可能在1周以后,而運動訓(xùn)練對其生長有明顯的促進作用。

MAP-2是一種熱穩(wěn)定的磷蛋白,哺乳動物腦中含量豐富,是神經(jīng)細胞的骨架成分,主要在神經(jīng)元胞體、樹突和樹突棘表達,能調(diào)節(jié)微管蛋白組裝,是動力學(xué)的重要調(diào)節(jié)因子,常被用來作為神經(jīng)元的標志蛋白。根據(jù)Briones等研究發(fā)現(xiàn),短暫性腦缺血后的大鼠的表達增加,并同時表現(xiàn)出大鼠在水迷宮行為學(xué)參數(shù)的變化,提示MAP-2可能發(fā)揮了提高神經(jīng)功能的作用。

本實驗結(jié)果顯示,腦缺血后大鼠的分辨學(xué)習(xí)的能力明顯下降。針刺、康復(fù)訓(xùn)練以及針刺結(jié)合康復(fù)均能促進學(xué)習(xí)能力的恢復(fù),但針康法療效*佳。**組化結(jié)果 顯示,與假手術(shù)組 比較,各組 大鼠的MAP-2表達均較對照組明顯,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(

P<0.05)。與模型組比較,受干預(yù)組表達更明顯,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),且針康組效果*明顯,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。表明單純康復(fù)訓(xùn)練、單純針刺與針刺結(jié)合康復(fù)訓(xùn)練均能明顯促進神經(jīng)元樹突發(fā)芽和再生,進一步促進新的突觸形成,而后者作用更明顯。本實驗中MAP-2蛋白表達增加的同時有腦梗死大鼠行為學(xué)的改善,并且與學(xué)習(xí)記憶功能的恢復(fù)呈正相關(guān)。表明針刺結(jié)合康復(fù)訓(xùn)練可明顯促進腦缺血大鼠神經(jīng)功能,改善學(xué)習(xí)記憶能力。進而促進其軀體運動功能恢復(fù)的效率,提高生活質(zhì)量。在今后的實驗中,我們爭取能夠?qū)δX卒中患者的其他功能康復(fù)做更為廣泛的深入研究。

 

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