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目的:(1)通过Morris水迷宫及平衡杆实验检测衰老模型大鼠吸入3.2%七氟烷麻醉苏醒后2h、1w、4w学习、记忆能力,(2)通过RT-qPCR及Western blot方法检测大鼠海马α7nAChR、ChAT及AChE mRNA相对表达量及蛋白含量,探讨衰老大鼠模型吸入七氟烷麻醉苏醒后2h、1w、4w认知功能改变与中枢胆碱能系统间的关系及机制。方法:成年健康雄性SD大鼠共72只,连续6周头颈部皮下注射D-半乳糖,建立衰老模型大鼠。将模型大鼠随机分为四组:(1)对照组(Con组,n=18)予以运载气体(2L/min Air+2L/min O2)6h;(2)七氟烷组(Sev组,n=18)予以体积分数为3.2%七氟烷+运载气体6h;(3)七氟烷+α7nAChR拮抗剂组(Sev+M组,n=18):注射拮抗剂24h后,处理同Sev组;(4)七氟烷+α7nAChR激动剂组(Sev+P组,n=18):注射激动剂24h后,处理同Sev组。各组大鼠于七氟烷吸入麻醉处理前,采用Morris水迷宫定位航行实验进行为期5d的基线学习记忆能力测试,统计并分析每日逃避潜伏期数据,以此观察各组大鼠吸入七氟烷前认知功能是否具有差异。七氟烷吸入麻醉结束后,四组大鼠按照取材时间各自分为麻醉苏醒后2h(麻醉恢复急性期)、1w(麻醉恢复中远期)、4w(麻醉恢复远期)三个亚组,利用Morris水迷宫工作记忆实验检测大鼠即时新学习能力,利用空间探索实验检测大鼠回忆探究能力;利用平衡杆实验检测大鼠过杆始动能力及短期记忆能力。按照各时间点行为学测试结束后,对应时间点6只大鼠进行海马组织取材,采用RT-qPCR法检测大鼠各时间点右海马α7nAChR、ChAT、AChE的mRNA相对表达量,采用Western blot法检测大鼠各时间点左海马α7nAChR、ChAT、AChE蛋白相对表达量。结果:1、Morris水迷宫实验结果:(1)适应性训练:各组大鼠均具备正常游泳能力,无先天愚型大鼠。(2)基线定位航行实验:各组大鼠逃避潜伏期呈缩短趋势,其中第2天与第1天比较逃避潜伏期数据明显缩短,后3天测试中各组大鼠逃避潜伏期与第1、2天比较均明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05)。后3天测试中组内及组间比较无明显差异(P>0.05)。表明大鼠已经形成对逃逸平台稳定记忆,且各组大鼠学习记忆能力基线一致。(3)麻醉苏醒后工作记忆检测:苏醒后2h,Sev组、Sev+M组及Sev+P大鼠工作记忆潜伏期较Con组明显延长,差异有统计学意义(P<0.05)。Sev+P组大鼠工作记忆潜伏期与Sev组及Sev+M组相比较明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05)。苏醒后1w,Sev组、Sev+M组大鼠工作记忆潜伏期较Con组明显延长,差异有统计学意义(P<0.05)。Sev+P组大鼠与Sev组及Sev+M组比较明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05)。苏醒后4w,各组大鼠工作记忆潜伏期无明显差异(P>0.05)。(4)麻醉苏醒后空间探索实验:苏醒后2h,Sev组大鼠平台穿越次数、有效区域穿越次数、平台象限穿越次数较Con组明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)。Sev+M组平台穿越次数、有效区域穿越次数较Con组明显减少,平台象限穿越次数百分比较其余各组升高,差异有统计学意义(P<0.05)。Sev+P组大鼠平台穿越次数、有效区域穿越次数较Sev组及Sev+M组明显增加,差异有统计学意义(P<0.05)。苏醒后1w,Sev组大鼠平台象限穿越次数较Con组明显减少,差异有统计学意义(P<0.05),其余各项指标与其余各组间比较均无明显差异(P>0.05)。Sev+M组大鼠各项指标与Con组及Sev组比较均无明显差异(P>0.05)。Sev+P组大鼠有效区域穿越次数及平台象限穿越次数与Sev+M组比较明显增加,差异有统计学意义(P<0.05)。苏醒后4w,各组间各项指标比较均无明显差异(P>0.05)。2、平衡杆实验结果:(1)适应性训练:各组大鼠经过适应性训练均能在规定时间内通过平衡杆。(2)麻醉苏醒后平衡杆实验:苏醒后2h,Sev组及Sev+M组大鼠平衡杆过杆始动时间较Con组及Sev+P组大鼠明显延长,差异有统计学意义(P<0.05)。苏醒后1w,Sev组大鼠过杆始动时间较Con组大鼠缩短,差异有统计学意义(P<0.05)。Sev+M组大鼠过杆始动时间较其余各组延长,差异有统计学意义(P<0.05)。Sev+P组大鼠过杆始动时间与Con组及Sev组比较无明显差异(P>0.05)。苏醒后4w,Sev组大鼠过杆始动时间与Con组及Sev+P组比较无明显差异(P>0.05)。Sev+M组大鼠过杆始动时间与其余各组比较均延长,差异有统计学意义(P<0.05)。3、RT-qPCR检测mRNA组间比较结果:(1)苏醒后2h,Sev组大鼠海马内α7nAChR、ChAT、AChE mRNA表达量均较Con组表达量下调,比较差异具备统计学意义(P<0.05);Sev+M组大鼠海马内α7nAChR、ChAT mRNA表达量较Sev组大鼠下调,AChE mRNA表达较Sev组上调,差异有统计学意义(P<0.05)。Sev+P组大鼠海马内α7nAchR、ChAT mRNA表达量较Sev组及Sev+M组大鼠上调,AChE mRNA表达量较Sev+M组大鼠下调,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)苏醒后1w,Sev组大鼠海马内α7nAChR、ChAT mRNA表达量较Con组大鼠下调,AChE mRNA表达量较Con组大鼠上调,差异有统计学意义(P<0.05);Sev+M组大鼠海马内α7nAChR、ChAT、AChE mRNA表达量较Sev组大鼠均下调;Sev+P组大鼠海马内α7nAChR mRNA表达量较Sev组及Sev+M组大鼠上调,而海马内ChAT mRNA表达量较Sev组大鼠下调,较Sev+M组上调,差异有统计学意义(P<0.05)。Sev+P组AChE mRNA表达量较Sev组下调,差异有统计学意义(P<0.05)。(3)苏醒后4w,Sev组大鼠海马内α7nAChR、ChAT、AChE mRNA表达量较Con组均上调,差异有统计学意义(P<0.05)。Sev+M组大鼠海马AChE mRNA表达量较Sev组大鼠下调,但α7nAChR、ChAT mRNA表达量较Sev+P组均上调,差异有统计学意义(P<0.05)。Sev+P组大鼠海马内α7nAChR、ChAT、AChE mRNA表达量较Sev组大鼠下调,差异有统计学意义(P<0.05)。4、Western Blot检测蛋白表达组间比较:(1)苏醒后2h,Sev组大鼠海马内α7nAchR、ChAT、AChE蛋白含量较Con组大鼠下调,差异有统计学意义(P<0.05)。Sev+P组大鼠海马内α7nAChR蛋白含量较Sev组及Sev+M组大鼠上调,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)苏醒后1w,Sev组大鼠海马α7nAChR、ChAT、AChE蛋白含量较Con组无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05)。Sev+M组大鼠海马内α7nAChR蛋白含量较Sev组及Sev+P组大鼠下调,差异有统计学意义(P<0.05)。(3)苏醒后4w,各组大鼠海马内α7nAChR、ChAT、AChE蛋白含量均无明显上调或下调,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:1、衰老模型大鼠吸入3.2%七氟烷,苏醒后恢复急性期出现认知功能障碍并延续至中远期。2、衰老模型大鼠吸入3.2%七氟烷,苏醒后恢复急性期可以引起海马ChAT、AChE、α7nAChR mRNA及蛋白代谢紊乱。3、α7nAChR特异性激动剂PNU可以上调大鼠海马内α7nAChR mRNA及蛋白表达,改善短期内认知功能障碍。