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目的:探讨慢性间断性缺氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)对百草枯(paraquat,PQ)诱导的帕金森病(Parkinsons disease,PD)模型小鼠行为学及黑质病理改变的影响。
方法:44只6周龄SPF级C57BL/6雄性小鼠,随机分为4组,每组各11只:①对照组:腹腔注射(peritoneal iniection,i.p.)生理盐水25ml/kg,每周2次,共6周;②CIH组:i.p.生理盐水25ml/kg,每周2次,共6周,其中后4周给予CIH处理,每天8h;③PQ组:建立PQ诱导的PD模型:用生理盐水将PQ配成浓度为0.4%溶液待用,按25ml/kg(10mg/kg)体重i.p.,每周2次,共6周;④PQ+CIH组:PD模型建立同PQ组,其中后4周给予CIH处理。实验前后对小鼠体重进行测定,通过爬杆实验和自主活动记数检测小鼠行为学变化,实验终点,应用HE、尼氏染色和电镜分别检测中脑黑质多巴胺能(dopamine,DA)神经元的形态、数目和超微结构的变化。
结果:
1、各组间小鼠实验前、实验终点体重及体重增加值差异无统计学意义(P>0.05);
2、在爬杆实验中,实验前各组间爬杆得分差异无统计学意义(P>0.05);实验终点CIH组、PQ组和PQ+CIH组分别与各自实验前和对照组比较,爬杆实验得分减少(P<0.01);与CIH组比较,PQ组和PQ+CIH组爬杆实验得分减低,与PQ组比较,PQ+CIH组爬杆实验得分减低(P<0.01);在自主活动计数实验中,实验前各组间自主活动计数差异无统计学意义;实验终点CIH组、PQ组和PQ+CIH组分别与各自实验前和对照组相比,移动格子数及站立次数明显减少(P<0.01);与CIH组比较,PQ组和PQ+CIH组移动格子数及站立次数明显减少(P<0.01),与PQ组比较,PQ+CIH组移动格子数及站立次数明显减少(P<0.01)。
3、HE染色见对照组黑质神经元密度及分布均匀,细胞核结构清楚;CIH组中脑黑质部分神经元肿胀,间质水肿,核固缩,胞浆嗜酸变性;PQ组中脑黑质大部分神经元的细胞核固缩、核溶解,间质水肿;CIH+PQ组黑质细胞核固缩、浓染增加,大部分神经元结构崩解、消失,呈核固缩状态胞浆嗜酸性变;对照组、CIH组、PQ组和CIH+PQ组尼氏染色细胞计数分别为:70.09±6.46、53.09±4.55、38.36±4.34和23.18±4.85,与对照组比较,其它三组中脑黑质细胞数量减少(P<0.01);与CIH组比较,PQ组和CIH+PQ组中脑黑质细胞数量明显减少(P<0.01),与PQ组比较,CIH+PQ组中脑黑质细胞数量明显减少(P<0.01);电镜结果示对照组细胞器丰富,染色质均匀,核仁清楚;CIH组神经元内细胞器数量减少,溶酶体颗粒增多,胞核呈不规则形,神经元细胞周围神经纤维轻度脱髓鞘改变;PQ组神经元内核糖体、内质网、线粒体等细胞器数量减少,溶酶体颗粒增多;CIH+PQ组神经元内核糖体、内质网、线粒体等细胞器数量明显减少,溶酶体颗粒增多,胞核呈扭曲形,神经元周围神经髓鞘出现空泡变性及脱髓鞘改变。
结论:
1、CIH联合PQ暴露可使C57BL/6小鼠行为学障碍加重,较单纯CIH组及PQ组对小鼠行为学损害明显;
2、CIH联合PQ暴露可使C57BL/6小鼠中脑黑质病理损害增加,较单纯CIH组及PQ组对黑质多巴胺能神经元的损伤明显。