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目的:
通过采用脑室注射链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)制作阿尔茨海默病大鼠模型,观察其认知行为学、海马突触结构及界面参数、ERK活性的表达变化以及盐酸法舒地尔干预后对它们的影响,探讨ROCK-ERK1/2通路对AD大鼠海马神经突触结构功能的影响及其机制,为寻找治疗AD的靶点提供实验依据。
方法:
1.动物分组及处理:采用36只清洁级健康雄性SD大鼠为实验对象,鼠龄3~4月,体重250~300g,随机分为模型组、对照组和法舒地尔干预组,每组12只。在实验的第1天和第3天行侧脑室注射,模型组及法舒地尔干预组每只大鼠每侧侧脑室穿刺注射链脲佐菌素(STZ)1.5mg/kg,而对照组行侧脑室注射等量缓冲液;术后法舒地尔干预组每日腹腔注射法舒地尔10mg/kg,对照组和模型组每日腹腔注射等量生理盐水,腹腔注药连续4周。
2.动物行为学观察:4周后对大鼠进行为期6d的Morris水迷宫实验,用Morris水迷宫检测大鼠的上台潜伏期、游泳速度、靶象限游泳时间百分比、穿越平台次数及搜索策略。
3.各组受试动物于水迷宫实验后随机取6只立即快速断头处死,取大鼠海马组织,超低温保存;余下6只行灌注固定。
4.电镜下观察大鼠海马CA1区突触结构,采用Westernblot测定ERK1/2、p-ERK1/2蛋白的表达水平。
结果:
1.大鼠行为学变化:与对照组及干预组相比,模型组大鼠平均上台潜伏期明显延长,穿越平台次数明显减少,靶象限游泳时间百分比降低,差异有统计学意义(P<0.05);干预组与对照组比较上述参数之间差异无统计学意义(P>0.05);三组间平均游泳速度差异无统计学意义(P>0.05)。
2.电镜下突触改变:与对照组相比,模型组突触前线粒体嵴模糊、肿胀,海马CA1区突触计数显著减少,突触间隙宽度显著增大,PSD厚度显著变薄,突触活性区长度变短,组间比较差异有统计学意义(P<0.05);而干预组大鼠较模型组大鼠海马CA1区突触计数增加,突触间隙宽度减小、PSD厚度增加、突触活性区长度变长,组间比较差异有统计学意义(P<0.05);干预组与对照组比较上述参数间差异无统计学意义(P>0.05)。
3.模型组海马ERK1/2的活性较干预组和对照组高,差异有统计学意义(P<0.05);干预组与对照组比较ERK1/2的活性差异无统计学意义(P>0.05)。
结论:
1.双侧脑室注射STZ可致大鼠认知功能明显降低,海马突触数量减少及结构损伤,ERK1/2活性升高可能参与其作用机制。
2.Rho激酶抑制剂法舒地尔可改善AD大鼠的认知损害,其作用机制可能与其保护海马突触结构,降低ERK1/2的活性有关。