运动与中药联合疗法对辐射所致认知及神经损伤的保护作用

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目的:采用5.5Gy电离辐射建立成年Balb/c小鼠急性放射脑损伤模型,检测有氧运动干预、有氧运动与中药淫羊藿联合干预等治疗措施对放射性脑损伤小鼠的认知功能和海马齿状回颗粒下区(subgranular zone,SGZ)增殖及成熟神经元(k i67、PV)的影响,并探讨不同干预措施对放射性脑损伤的改善效果,为放射性脑损伤的治疗提供一定的参考依据。方法:自动物中心购入40只6周龄SPF级Balb/c雄性小鼠并随机分为空白对照组(N)、辐射对照组(R-N)、辐射运动中药组(R-E-epi)、辐射运动组(RE),每组10只。适应性喂养2周后,除N组外,其余3组小鼠均进行剂量为5.5Gy急性X射线照射,辐射后2h内,各组开始进行为期4周有氧运动、中药淫羊藿灌胃等相应的治疗措施。记录辐射前小鼠体重作为参考基线且此后每天进行称量。4周干预结束后,进行旷场、悬尾、Morris水迷宫及免疫组化实验,测定各组小鼠体重增长情况、运动能力、情绪状态、学习与空间记忆等认知功能以及ki67、PV标记阳性神经元数量等相关指标。结果:(1)体重测试:辐射后的5周中,在小鼠体重平均增长百分比总体趋势上,N组小鼠一直处于增长趋势、R-N组小鼠处于负增长趋势,而R-E-epi、R-E组小鼠呈现先负增长后增长趋势。在同期组间比较中,相较于N组,R-N、RE组小鼠平均体重增长百分比均显著低于N组(P<0.01),R-E-epi组小鼠平均体重增长百分比在前2周中均显著低于N组(P<0.05),而后3周中均无显著性差异(p>0.05);相较于R-N组,R-E组小鼠平均体重增长百分比在第3-5周中均显著高于R-N组(p<0.05),而在第1-2周中均无显著性差异(p>0.05),R-E-epi组小鼠平均体重增长百分比在5周中均显著高于R-N组(P<0.05);相较于R-E-epi组,R-E组小鼠平均体重增长百分比在第4-5周中均显著低于R-E-epi组(p<0.05),而1-3周均无显著性差异(p>0.05)。(2)旷场实验:相较于R-N组,N、R-E-ep i及R-E组小鼠在总路程、中央区域运动路程百分比、中央持续时间、平均运动速度、站立次数上均显著高于R-N组(p<0.05),而其余各组间均无显著性差异(p>0.05)。(3)悬尾实验:相较于R-N组,N、R-E-epi、R-E组小鼠在静止时间上均显著低于R-N组(p<0.05),而在挣扎次数、攀爬次数上均显著高于R-N组(p<0.05),而其余各组间均无显著性差异(p>0.05)。(4)Morris水迷宫实验:总体趋势而言,随着实验进行,除R-N组小鼠外,其余各组小鼠的平均逃避潜伏期大致呈缩短趋势,且在第3-5天均形成相对稳定趋势。第1天中各组小鼠平均逃避潜伏期均无显著性差异(p>0.05)。在2-5天中,相较于N组,R-N组小鼠平均逃避潜伏期在2-5天中均显著高于N组(p<0.01),R-E-epi组小鼠平均逃避潜伏期在第2天中显著高于N(p<0.05),而在3-5天中无显著性差异(p>0.05),R-E组小鼠平均逃避潜伏期在第2-4天中均显著高于N组(p<0.05),而在第5天中无显著性差异(p>0.05);相较于R-N组,R-E-epi组小鼠平均逃避潜伏期在第3-5天均显著低于R-N组(p<0.05),而在第2天中无显著性差异(p>0.05),R-E组小鼠平均逃避潜伏期在第5天中显著低于N组(p<0.05),而在第2-4天中无显著性差异(p>0.05);相较于R-E-epi组,R-E组小鼠平均逃避潜伏期在第3-5天均显著低于R-E-epi组(p<0.05),而在第2天中无显著性差异(p>0.05)。而空间探索实验显示:较于R-N组,在小鼠穿越平台平均次数上,R-E-epi、R-E>R-N且均具有统计学意义(P<0.05);相较于R-E-epi组,在小鼠穿越平台平均次数上,R-E<R-E-epi且具有统计学意义(P<0.05)。(5)免疫组化:相较于N组,R-N组小鼠SGZ区ki67、PV阳性细胞表达个数均显著低于N组(p<0.01);相较于RN组,R-E-epi、R-E组小鼠ki67及PV阳性表达细胞个数均显著高于R-N组(p<0.01);相较于R-E-epi组,R-E组小鼠在ki67及PV阳性细胞表达个数上显著低于R-E-epi组(p<0.05)。结论:(1)5.5Gy电离辐射造成小鼠体重减轻,情绪不稳定、甚至抑郁,运动能力及探索欲望显著降低,出现学习及空间记忆等认知功能障碍,且小鼠神经发生过程中增殖细胞、成熟中间神经元明显减少。(2)为期4周的有氧运动、有氧运动与中药淫羊藿干预都能在一定程度上改善电离辐射导致的小鼠体重减轻、抑郁、运动能力降低、学习及记忆相关认知功能障碍,还可保护小鼠SGZ新生及成熟神经元丢失,促进神经发生。(3)有氧运动与中药淫羊藿联合疗法对电离辐射所致神经及认知损伤改善效果要优于单一有氧运动。
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