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阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是一种老年人常见的神经系统变性疾病。AD的典型组织病理学特征为老年斑、神经元纤维缠结及神经元缺失。其起病隐袭,发病早期不易被发现,临床上常呈持续进展的智能减退,多伴人格障碍。在发达国家,AD是位于心脏病、肿瘤及中风之后的第四位致死性疾病,随年龄的逐渐增长,患者量的不断增加势必会给社会及家庭带来更大的负担。如何有效地治疗AD已成为社会广泛关注的问题。目前AD的病因及发病机制尚未阐明,亦无特效的治疗办法。细胞凋亡与AD的发生、发展密切相关。粒细胞集落刺激因子(G-CSF)具有促进增殖分化、抗凋亡、抗炎等作用。近年来发现在脑缺血动物模型的治疗实验中,G-CSF具有神经保护作用。但目前用于治疗AD的研究较少。本实验旨在观察G-CSF对AD模型大鼠的治疗作用及其对相关凋亡因子的影响。为AD的治疗研究提供有益的帮助。本实验大体步骤如下,(1)首先用Morris水迷宫筛选反应迅速、活跃的Wistar雄性大鼠30只,体重250~300g,鼠龄3-4个月,分笼喂养。(2)随机分为三组:正常组,模型对照组,G-CSF治疗组。每组10只。(3)参照大鼠脑立体定位图谱,应用大鼠脑立体定向仪切除双侧穹窿-海马伞制备AD大鼠模型。(4)术后第14天开始连续5天行Morris水迷宫定位航行训练,记录逃避潜伏期成绩,取5天内的平均数,以期模型对照组及G-CSF治疗组明显高于正常组,证明建模成功。(5)建模成功后,正常组及模型对照组向每只大鼠腹腔注射0.3ml/kg·d磷酸盐缓冲液(PBS),G-CSF治疗组给予每只大鼠腹腔注射50ug(0.3ml)/kg·d G-CSF,均连续注射7天。从给药第1天起,用药后第10天开始再次行Morris水迷宫训练,前5天进行定位航行实验,记录各组5天内逃避潜伏期成绩,取平均数。最后一天撤除平台,行空间探索实验,记录各组目的象限游泳距离百分比。(6)测试完成后处死三组大鼠,灌注取脑,制备石蜡切片,行HE染色观察各组大鼠脑组织病理改变,应用免疫组化方法检测各组脑皮质及海马区凋亡因子Bcl-2、Caspase-3的变化。(7)采集图像,免疫阳性细胞数计数,整理数据,所有数据采用SPSS11.0统计学软件进行处理,以均数±标准差(x±s)表示,采用方差分析及两两比较t检验进行数据分析,P<0.05表示差异具有统计学意义。结果显示,(1)术后14天进行的连续5天Morris水迷宫实验结果表明,模型对照组及G-CSF治疗组与正常组相比,其逃避潜伏期均明显延长(P<0.01);模型对照组与G-CSF治疗组比较逃避潜伏期,差异不具有统计学意义(P>0.05),证明建模成功。(2)给予G-CSF治疗后第10天开始再次连续5天行Morris水迷宫训练,正常组与模型对照组相比,逃避潜伏期明显缩短(P<0.01),正常组与G-CSF治疗组之间相比,逃避潜伏期明显缩短(P<0.05),G-CSF治疗组与模型对照组相比,逃避潜伏期明显缩短(P<0.05)。最后一天行空间探索实验,记录目的象限游泳距离百分比(目的象限百分比),正常组与模型对照组相比,目的象限百分比明显延长(P<0.01),G-CSF治疗组与模型对照组相比,目的象限百分比明显延长(P<0.05),正常组与G-CSF治疗组相比,目的象限百分比明显延长(P<0.05)。(3)大鼠脑组织各区病理学超微结构观察:常规HE染色,正常组皮层、海马等结构完整,形态正常,细胞排列整齐,分布均匀。G-CSF治疗组皮层、海马等处可见少量胶质细胞增生,细胞凋亡改变少见。模型对照组皮层神经细胞损坏明显,可见大量散在的单个固缩凋亡细胞;海马锥体细胞带变稀、紊乱、中断,同时可见多个细胞体积缩小,胞质浓染,胞核固缩。(4)用免疫组化方法测定大鼠皮层及海马CA1区凋亡因子Bcl-2及Caspase-3的表达,分别计数阳性反应细胞数,阳性反应为胞浆呈黄色到棕褐色,有时也可见于胞膜和胞核。模型对照组与正常组相比,皮层及海马CA1区Bcl-2表达明显减少(P<0.05),Caspase-3的表达明显增加(P<0.05);G-CSF治疗组与模型对照组相比,皮层及海马CA1区Bcl-2表达明显增加(P<0.05),Caspase-3的表达明显减少(P<0.05)。综上,本研究说明,G-CSF对切除双侧穹窿-海马伞制备的AD模型大鼠具有治疗作用,可以在一定程度上改善模型大鼠的认知障碍,而G-CSF通过上调皮层及海马区Bcl-2表达、下调Caspase-3表达的抗凋亡机制参与了对AD模型大鼠的这种治疗作用。