血管性癡呆小鼠ERP和海馬神經(jīng)元絲裂原活化蛋白激酶信號通路變化及鹽酸多奈哌齊的影響
發(fā)布時間:2020-04-12 17:56
【摘要】: 血管性癡呆(vascular dementia, VD)是由各種腦血管病引起的獲得性智能及認(rèn)知功能損害綜合征,屬神經(jīng)內(nèi)科的常見病、多發(fā)病。隨著社會人口的日益老齡化和腦血管病發(fā)病率以及對疾病診斷水平的不斷提高,VD的發(fā)病呈迅速增長趨勢,越來越嚴(yán)重地威脅著老年人的身心健康,給社會和家庭帶來沉重的負(fù)擔(dān)。目前VD的發(fā)病機(jī)制尚不清楚,也無特殊有效的治療方法,因此探討和闡明VD的發(fā)病機(jī)制,對于臨床制定更加合理的治療方案,更好改善VD患者的生存質(zhì)量,具有重要的價值和理論意義。 事件相關(guān)電位(event-related potential,ERP)是一種較為客觀地反映大腦功能狀況的電生理檢測技術(shù),涉及從刺激到認(rèn)知加工過程,不包括反應(yīng)決定和反應(yīng)執(zhí)行,是對刺激進(jìn)行識別和編碼后形成新的信息并儲存的過程,可以作為輔助診斷精神、神經(jīng)性認(rèn)知功能損害性疾病(如臨床早期及亞臨床期癡呆等),評估病程、療效及預(yù)后的重要指標(biāo)。ERP主要由易受物理刺激特性影響的“外源性成分”如P1、N1、P2和不受刺激物理特性影響的“內(nèi)源性成分”N2、P3組成,F(xiàn)在研究最多、臨床應(yīng)用最廣泛的就是N2、P3電位的研究。本研究證實應(yīng)用小鼠,在非麻醉狀態(tài)下采取皮下插入電極的方法進(jìn)行ERP電位的測試,亦可為動物的實驗研究提供客觀的、無創(chuàng)性的、定量的、有價值的電生理檢測手段。本實驗通過對小鼠進(jìn)行反復(fù)雙側(cè)頸總動脈結(jié)扎-再灌注,制成VD的小鼠模型,并應(yīng)用跳臺試驗、水迷宮試驗對正常組、假手術(shù)組及VD模型組小鼠進(jìn)行了學(xué)習(xí)、記憶成績測定,證明多奈哌齊可改善小鼠的學(xué)習(xí)、記憶功能,亦可影響ERP電位。絲裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)家族廣泛分布于細(xì)胞漿內(nèi),是一族含有絲氨酸/蘇氨酸殘基的蛋白激酶是將細(xì)胞外刺激信號傳遞到細(xì)胞核,引起細(xì)胞生物學(xué)反應(yīng)的重要信號傳導(dǎo)系統(tǒng),是細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要通路。MAPK家族的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,采用三級激酶級聯(lián)傳遞信號。細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)、C-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK),又稱為應(yīng)激激活的蛋白激酶(stress activate protein kinase,SAPK)、p38絲裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen activated protein kinase, p38 MAPK)均為MAPK家族成員,不同的細(xì)胞外刺激活化不同的MAPK通路,作用于不同的底物,引起特定的細(xì)胞生理反應(yīng)。這些信號通路間相互作用在體內(nèi)構(gòu)成一個復(fù)雜的信號網(wǎng)絡(luò)。 ERK信號通路在生長因子介導(dǎo)的細(xì)胞增殖過程中發(fā)揮著重要作用,JNK/SAPK及p38 MAPK多在應(yīng)激條件下激活,研究表明,這兩條通路的激活可能與細(xì)胞凋亡及應(yīng)激時的多種病理生理過程有關(guān)。但二者激活后的生物學(xué)意義,尚未完全澄清,MAPK信號通路在小鼠的學(xué)習(xí)、記憶功能中的調(diào)節(jié)機(jī)制,VD小鼠JNK, ERK, p38 MAPK的變化目前尚未見報道。目前認(rèn)為,多奈哌齊通過(1)可逆性抑制乙酰膽堿酶對乙酰膽堿的降解,增加乙酰膽堿含量,后者作用于毒蕈堿乙酰膽堿受體(M受體)可以激活ERK的表達(dá),增加學(xué)習(xí)、記憶功能。(2)降低N-甲基-D-門冬氨酸(N-methyl-D-aspartate acid,NMDA)受體亞型NR1的表達(dá),提高海馬NR2B的表達(dá),有助于調(diào)整學(xué)習(xí)和記憶。(3)多奈哌齊可增加腦血流量,減輕淀粉樣蛋白的神經(jīng)毒性及減輕自由基損傷導(dǎo)致的神經(jīng)變性作用等,亦有助于VD小鼠的治療。(4)多奈哌齊可能是通過減少錐體細(xì)胞損傷,保護(hù)細(xì)胞正常的神經(jīng)電生理功能,使ERP潛伏期較低灌注大鼠有所縮短。研究認(rèn)為,多奈哌齊可明顯改善大鼠的學(xué)習(xí)、記憶功能。但對于VD小鼠JNK, ERK,p38 MAPK的變化的影響及VD小鼠ERP的作用目前尚未見報道。 本實驗應(yīng)用免疫組化技術(shù)、原位雜交技術(shù)對VD小鼠海馬細(xì)胞的ERK、JNK、p38 MAPK的表達(dá)進(jìn)行測定,并將各組跳臺試驗、水迷宮試驗的學(xué)習(xí)、記憶成績與海馬細(xì)胞的ERK、JNK、p38 MAPK的表達(dá)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果證明了正常組、假手術(shù)組無論是學(xué)習(xí)、記憶成績或是MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路均與VD模型組小鼠有顯著性差異,VD模型組小鼠學(xué)習(xí)、記憶功能減退,JNK,p38 MAPK增加,兩者成正相關(guān),而ERK降低,成負(fù)相關(guān),證明了MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與了小鼠的學(xué)習(xí)、記憶功能的機(jī)制。而多奈哌齊的應(yīng)用可以通過減少JNK,p38 MAPK增加,增加ERK的表達(dá)改善VD小鼠學(xué)習(xí)、記憶功能。 本實驗的目的是進(jìn)一步探討VD小鼠ERP的變化、MAPK家族在VD發(fā)病中的表達(dá)的變化及其機(jī)制,多奈哌齊對其影響。 1 VD小鼠模型的建立及VD小鼠學(xué)習(xí)、記憶成績的測試 1.1目的:研究VD小鼠模型的建立及VD小鼠學(xué)習(xí)、記憶成績的測試方法,各組分別進(jìn)行跳臺試驗及水迷宮試驗,測試學(xué)習(xí)成績、試記憶成績,為進(jìn)一步研究VD發(fā)病機(jī)制、防治措施及評價療效奠定基礎(chǔ)。 1.2方法: 1.2.1動物分組與模型制備:實驗動物選用3月齡雄性昆明小鼠306只,購自河北醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心,許可證號:SCXK(冀)2003-1-003,清潔級2級,體重(32.5±2.5)g,適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,然后將小鼠隨機(jī)分為正常對照組(n=78)、假手術(shù)組(n=77)、VD模型組(n=75)、多奈哌齊組(n=76)。采用頸總動脈線結(jié)反復(fù)缺血再灌注法制備模型,假手術(shù)組僅暴露雙側(cè)頸總動脈而不結(jié)扎,且尾部不放血。多奈哌齊組為制備模型術(shù)后第2天,給予鹽酸多奈哌齊灌胃,劑量3mg·3,
本文編號:2625009
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