慢性脑低灌注致认知受损大鼠海马沉默突触增加

作     者：王志强 

作者单位：第三军医大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王庆松

授予年度：2016年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100205[医学-精神病与精神卫生学] 10[医学] 

主      题：认知功能障碍 慢性脑低灌注 沉默突触 海马 AMPA受体 

摘      要：研究目的:CCH(Chronic cerebral hypoperfusion,慢性脑低灌注)是导致老年期认知功能障碍的重要病因,然而其发病机制目前仍未明确。本研究主要通过动态观察CCH致大鼠学习记忆功能受损特点及规律,并量化分析海马CA1沉默突触数量及树突棘密度变化的特点,探讨CCH致大鼠认知功能受损相关突触功能状态改变机制。材料与方法:将108只雄性SD大鼠随机分为对照组(n=12×4)和模型组(n=15×4),同法各组再随机分为4个亚组,分别为1周、4周、12周和24周组。通过BCCAO(permanent bilateral common carotid artery occlusion,永久性双侧颈总动脉阻断)复制CCH大鼠模型。通过Morris水迷宫、ORT(object recognition test,物体辨别实验)评估大鼠学习记忆能力。通过对AMPAR(α-amino-3-hydroxyl-5-methyl-4-isoxazole propionate receptors,α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异唑丙酸受体)和NMDAR(N-methyl-D-aspartic acid receptors,N-甲基-D-天冬氨酸受体)及突触素进行免疫荧光三标激光共聚焦显微镜观察,量化分析沉默突触数量变化特点;通过高尔基染色分析海马CA1树突棘密度变化特点。结果:1.物体辨别记忆受损出现于CCH模型构建成功4周后,并持续到模型构建后24周;模型大鼠空间学习记忆及工作记忆受损出现于CCH模型构建后1周,并持续到模型构建后24周;2.成年大鼠海马CA1区存在约20%左右沉默突触,表现为NMDAR1-突触素共定位而缺乏Glu R2(glutamate receptor 2,谷氨酸受体2)表达(1周、4周、12周和24周对照组沉默突触百分百分别为19.46±1.63%,20.19±1.31%,19.33±1.66%,19.95±1.11%);3.量化分析不同时间点海马沉默突触数量变化结果显示,模型组沉默突触的数量较对照组增加了29.81-55.08%(1周、4周、12周和24周模型组vs.对照组分别为:25.26±1.08%vs.19.46±1.63%,29.43±1.52%vs.20.19±1.31%,30.37±1.21%vs.19.33±1.66%,29.48±1.34%vs.19.95±1.11),组间差异具有统计学意义(P0.05);4.通过高尔基染色分析海马CA1树突棘密度变化结果显示,模型构建后1周至24周模型组大鼠海马CA1树突棘密度较对照组显著下降(1周至24周模型组vs.对照组分别为11.90±1.69 vs.13.46±2.42,9.83±1.93 vs.13.63±2.71,8.65±2.22 vs.13.25±2.82,8.85±2.00 vs.13.85±2.95,P0.001);不同时间点模型组之间相比差异显著(F(3,188)=20.038,P0.001),组间比较说明模型构建1周至12周,模型组海马CA1树突棘密度呈进行性下降(P=0.001),而24周与12周模型组差异无统计学意义(P=0.924)。结论:CCH是导致大鼠学习记忆下降的重要病因;沉默突触数量增加而功能突触数量下降可能是CCH致大鼠认知功能受损的重要发病机制;CCH模型大鼠海马功能突触下降过程伴随着树突棘密度的下降。