突触素在运动病发生及前庭适应中的作用及其机制研究

作     者：张卓儒 

作者单位：延安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王小成;周小燕

授予年度：2023年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

主      题：运动病 前庭适应 旋转运动刺激 突触素 椭圆囊 山莨菪碱 

摘      要：运动病(Motion Sickness,MS),又称晕动病,是受不适宜的运动环境或环境中不习惯因素的刺激所造成的一种特殊机体反应症候群。运动病临床表现主要是前庭功能紊乱综合征,表现为头晕、面色苍白、冷汗、恶心、呕吐、血压和脉搏改变等,有时伴有头痛。多数患者脱离运动刺激后,症状很快消失,但仍有些患者运动病的症状可以持续1-2日。运动病是飞行学员和飞行人员的常见病和多发病,也是导致飞行学员和飞行人员停学、停飞的主要原因。预防飞行学员和飞行人员发生运动病的主要方法是精准医学选拔和前庭功能训练。通过精准医学选拔,淘汰敏感性高的飞行学员候选者,避免在此后执行飞行任务时发生运动病。前庭功能训练可通过进行运动训练提高机体前庭系统的适应能力,进而减轻前庭不适症状,对降低运动病的发生具有重要作用。然而,通过前庭训练降低运动病发生的内在机制尚未明确。突触素作为参与神经递质释放的突触前膜相关蛋白在前庭终器的传入和传出末梢及前庭I型毛细胞周围的传入神经末梢有明显的免疫活性,但其在运动病发生和前庭适应中是否发挥作用未见报道。本研究以运动病及前庭适应大鼠模型为研究对象,重点研究突触重塑调控因子突触素在运动病发生发展过程中的具体作用及其可能的调控机制,以期能够为运动病的防治提供重要的科学依据和新的防治策略,为我军飞行人员战斗力的提升提供保障。目的:利用梯形旋转运动模式刺激建立大鼠运动病和前庭适应动物模型,并运用行为学指标和条件性厌食症症状对动物模型进行评价,观察运动病和前庭适应大鼠模型中外周前庭椭圆囊中突触素的变化,明确运动病和前庭适应大鼠前庭系统突触素变化特点,并观察治疗和预防运动病药物山莨菪碱对大鼠椭圆囊突触素表达的影响。方法:第一部分,建立运动病和前庭适应动物模型。72只对0.15%糖精水饮用量稳定的SD雄性大鼠分为两组对照组、180°/s旋转刺激组和240°/s旋转刺激组,每组旋转刺激组又分为单次旋转刺激15 min组、20 min组、25 min组、30 min组和35 min组,共12组,每组6只,测量大鼠旋转刺激前后24 h 0.15%糖精水的饮用量、旋转运动刺激后晕反应指数。18只前庭敏感大鼠随机分为三组进行旋转运动刺激训练,每组6只,分别进行每天旋转刺激、间隔1天旋转刺激、间隔2天旋转刺激,每次刺激30 min,在旋转运动训练开始后的第1、3、7、14、21天测量旋转刺激后24 h的糖精水饮用量和晕反应指数。第二部分,观察运动病大鼠和前庭适应大鼠前庭椭圆囊中突触素的含量变化。16只雄性SD大鼠随机分为2组:对照组和运动病组,运动病组大鼠进行240°/s 25min的旋转运动刺激。48只雄性SD大鼠分为6组:前庭不敏感未旋转组、前庭敏感未旋转组、前庭敏感单次旋转组、前庭敏感连续旋转7天组、前庭敏感连续旋转14天组、前庭敏感连续旋转21天组,连续旋转组大鼠每天进行240°/s 30 min的旋转运动刺激。运用WB、免疫荧光等实验方法观察大鼠前庭椭圆囊突触素的含量变化。第三部分,观察山莨菪碱对运动病大鼠椭圆囊突触素表达的影响。将16只6周雄性SD大鼠随机分为2组,运动病组和山莨菪碱组,每组各8组,两组动物均进行240°/s旋转运动刺激25 min,山莨菪碱组大鼠旋转刺激前灌胃给药山莨菪碱。运用条件性厌食症和晕反应指数评定运动病严重程度,运用WB检测大鼠椭圆囊中的突触素的含量变化。结果:第一部分:(1)180°/s旋转运动刺激组大鼠在不同的旋转运动刺激时间下,0.15%糖精水的饮用量未发生明显改变,晕反应指数随着旋转运动刺激时间的延长而增高;240°/s旋转运动刺激组大鼠旋转运动刺激25 min、30 min和35 min后糖精水饮用量明显下降,晕反应指数旋转运动刺激25 min组最高。(2)进行每天连续旋转训练的前庭前庭敏感大鼠第7、14天糖精水饮用量显著下降,第21天恢复到训练前水平,晕反应指数则呈现逐渐下降的趋势。间隔1天和间隔2天旋转训练的前庭敏感大鼠糖精水饮用量的变化不明显,晕反应指数在训练的最后1天仍处于较高水平。第二部分:前庭不敏感组大鼠在旋转运动刺激前后椭圆囊突触素的含量无明显变化,前庭敏感组大鼠进行单次旋转运动刺激后,椭圆囊突触素的含量明显升高。前庭敏感组大鼠连续旋转7天和14天后,椭圆囊突触素的含量与前庭敏感单次旋转组相比有所下降,但无显著性差异。连续旋转21天后,椭圆囊突触素含量与前庭敏感单次旋转组相比明显下降。第三部分:运动病组大鼠旋转运动刺激后0.15%糖精水的饮用量明显减少,山莨菪碱组大鼠旋转运动刺激前后0.15%糖精水的饮用量无明显变化。山莨菪碱组与运动病组相比,旋转运动刺激后晕反应指数明显降低,而且山莨菪碱组大鼠椭圆囊突触素含量比运动病组大鼠显著降低。结论:成功建立了运动病及前庭适应大鼠动物模型,前庭系统椭圆囊中的