利用二次打击惊厥模型探讨脑内神经损伤标记分子的表达及瘦素的干预作用

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kelly1105
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目的:  选用三氟乙醚和青霉素制作二次打击惊厥模型(two-hit seizure model),探讨急性期瘦素干预对新生期大鼠惊厥性脑损伤的远期影响。  方法:  出生后6天(P6)的Sprague-Dawley(SD)大鼠40只,按照随机数字表法分成四组,即每组10只,包括:空白对照组(Control组)、单纯瘦素组(Leptin组)、单纯惊厥组(RS组)和惊厥加瘦素组(RS+Lepti n组)。适应性喂养一天后,于P7天,RS+Leptin组和 RS组大鼠应用三氟乙醚反复诱导惊厥发作,每日诱导5次,连续7天(P7-P13),新生期大鼠三氟乙醚惊厥模型建立成功。其中Leptin组和RS+Leptin组大鼠于每日惊厥后1小时,腹腔给予瘦素(4mg/Kg),连续干预7天。神经行为学测试(负向趋地反射、悬崖回避反射、前肢悬吊反射、旷场实验及平面翻正反射)于P27和P34进行;游泳实验于P14和P20进行;水迷宫实验于P27-P33进行。定时称量大鼠体重来了解大鼠体重变化。于P35,对各组大鼠腹腔注射青霉素后,观察大鼠行为变化并记录惊厥阈及存活率。随后,每组随机取5只,共20只,灌注取脑,采用 Ti mm染色法观察海马苔藓纤维异常发芽程度。剩下的共20只,灌注取脑,采用免疫组织化学技术检测各组大鼠海马及大脑皮质的MAP-2,S100B,GFAP蛋白的表达水平。  结果:  1.对体重的影响:四组大鼠的体重存在总体性差异且差异具有统计学意义(p<0.05),进一步两两比较发现:P12-P34期间各时间点,RS+Leptin组与RS组体重均较 Control组大鼠明显下降(p<0.05),Control组与Leptin组比较差异无统计学意义(p>0.05)。  2.神经行为学评分:  (1)负向趋地反射:P27和P34时,四组大鼠评分有差异的且差异均有统计学意义[FP27(3,16)=44.674,p<0.05;FP34(3,16)=149.179,p<0.05],与Control组相比,RS组负向趋地时间明显延长(p<0.05),RS+Lepti n组与RS组比较,RS+Lepti n组负向趋地时间明显缩短(p<0.05)。  (2)前肢悬吊反射:P27和P34时,四组评分有明显差异且差异具有统计学意义[FP27(3,16)=26.642,p<0.05;FP34(3,16)=76.687,p<0.05],与Control组比较,RS组前肢悬吊时间明显缩短(p<0.05),RS+Leptin组与 RS组比较,RS+Leptin组前肢悬吊时间明显延长(p<0.05)。  (3)悬崖回避反射:P27和P34时,四组评分差异有统计学意义[FP27(3,16)=140.972,p<0.05;FP34(3,16)=21.026,p<0.05],与Control组比较,RS组悬崖回避时间明显延长(p<0.05),RS+Leptin组与RS组比较,RS+Leptin组的悬崖回避时间明显缩短(p<0.05)。  (4)平面翻正反射:P27和 P34时,四组评分差异有统计学意义[FP27(3,16)=41.552,p<0.05;FP34(3,16)=40.143,p<0.05],与Control组比较,RS组平面翻正时间明显延长(p<0.05),RS+Leptin组与 RS组比较,RS+Leptin平面翻正时间明显缩短(p<0.05)。  (5)游泳实验:P14和P20时,四组评分差异有统计学意义[FP14(3,16)=14.762,p<0.05;FP20(3,16)=7.935,p<0.05],与Control组比较,RS组游泳实验得分明显降低(p<0.05),RS+Leptin组与 RS组比较,RS+Leptin游泳实验得分明显升高(p<0.05)。  3.旷场实验:  (1)延迟时间:P27和P34时,四组大鼠评分存在差异且差异均有统计学意义[FP27(3,16)=30.899,p<0.05;FP34(3,16)=9.730,p<0.05],与Control组比较,RS组延迟时间明显延长(p<0.05),RS+Leptin组与RS组比较,RS+Leptin组延迟时间明显缩短(p<0.05)。  (2)开场得分:P27和 P34时,四组大鼠得分存在差异且差异均有统计学意义[FP27(3,16)=50.143,p<0.05;FP34(3,16)=17.408, p<0.05],与Control组比较,RS组开场得分明显降低(P<0.05),RS+Lepti n组与 RS组比较,RS+Leptin组开场得分明显增加(p<0.05)。  (3)水平得分:P27和 P34时,四组得分存在差异且差异有统计学意义[FP27(3,16)=48.868,p<0.05;FP34(3,16)=13.564,p<0.05],与Control组比较,RS组水平得分明显降低(p<0.05),RS+Leptin组与 RS组比较,RS+Lepti n组水平得分明显增加(p<0.05)。  (4)垂直得分:P27和P34时,四组得分存在差异且差异有统计学意义[FP27(3,16)=10.719,p<0.05;FP34(3,16)=6.646,p<0.05]。P27时,与Control组比较,RS组垂直得分明显降低(p<0.05),RS+Leptin组与 RS组比较,RS+Leptin组垂直得分明显增加(p<0.05);P34时,与Control组比较,RS组垂直得分明显降低(p<0.05),RS+Lepti n组与 RS组比较无统计学意义(p>0.05)。  4.Morris水迷宫:  ⑴定位航行实验:two-way ANOVA分析显示:四组大鼠水迷宫逃避潜伏期存在组间因素与训练天数的交互作用的显著性差异[F(12,48)=9.186,p<0.05],训练天数显著性差异[F(4,16)=794.3,p<0.05],组间显著性差异[F(3,12)=335.0,p<0.05],两两比较发现:实验第1天至第5天,与Control组相比,RS组逃避潜伏期均明显延长(p<0.05)。实验第2天至第5天,惊厥组大鼠经瘦素急性干预后即RS+Lepti n组逃避潜伏期较RS组均明显缩短(p<0.05)。  (2)空间探索实验:四组大鼠穿越平台次数存在差异且差异具有统计学意义[F(3,16)=17.600,p<0.05]。两两比较发现:与 Control组相比,RS组大鼠穿越平台次数明显减少(p<0.05),RS+Leptin组与RS组比较,RS+Leptin组穿越平台次数明显增多(p<0.05)。  5.惊厥阈及存活率:  (1)四组大鼠惊厥阈的比较有显著性差异且差异有统计学意义[F(3,36)=8.650,p<0.05],与Control组比较,RS组的惊厥阈明显降低,RS+Leptin组与RS组比较,RS+Leptin组惊厥阈明显提高(p<0.05)。  (2)存活率:Control组(80%)、Leptin组(90%)、RS组(40%)、RS+Leptin组(70%)。  6.Neo-Ti mm染色结果显示:四组大鼠海马 CA3区和齿状回苔藓纤维发芽半定量评分差异显著且具有统计学意义[FCA3(3,16)=73.457,p<0.05;F齿状回(3,16)=80.690,p<0.05],与Control组比较,RS组苔藓纤维发芽显著增加(p<0.05),RS+Lepti n组与RS组比较,RS+Leptin组苔藓纤维发芽显著减少(p<0.05)。  7.免疫组织化学染色结果显示:  (1)MAP-2蛋白:四组大鼠海马CA3区、CA1区和大脑皮质MAP-2阳性细胞数量存在差异且差异具有统计学意义[FCA3(3,16)=98.509,p<0.05;FCA1(3,16)=40.616,p<0.05;F皮质(3,16)=120.180,p<0.05],与Control组比较,RS组表达MAP-2蛋白细胞明显减少(p<0.05),RS+Lepti n组与RS组比较,RS+Lepti n组表达MAP-2蛋白细胞显著增加(p<0.05)。四组大鼠海马齿状回MAP-2阳性细胞数差异不具有统计学意义[F齿状回(3,16)=0.917,p>0.05]。  (2)S100B蛋白:四组大鼠海马CA3区、CA1区、齿状回和大脑皮质S100B阳性细胞数量存在差异且差异具有统计学意义[FCA3(3,16)=191.422,p<0.05;FCA1(3,16)=141.788,p<0.05;F齿状回(3,16)=419.310,p<0.05;F皮质(3,16)=465.197,p<0.05],与Control组比较,RS组表达S100B蛋白细胞明显增加(p<0.05),RS+Leptin组与RS组比较,RS+Leptin组表达S100B蛋白细胞显著减少(p<0.05)。  (3)GFAP蛋白:四组大鼠海马CA3区、CA1区、齿状回和大脑皮质GFAP阳性细胞数存在差异且差异具有统计学意义[FCA3(3,16)=313.358,p<0.05;FCA1(3,16)=49.256,p<0.05;F齿状回(3,16)=59.773,p<0.05;F皮质(3,16)=156.166,p<0.05],与Control组比较,RS组表达GFAP蛋白细胞明显增加(p<0.05),RS+Leptin组与RS组比较,RS+Leptin组表达 GFAP蛋白细胞显著减少(p<0.05)。  结论:  1.三氟乙醚诱导新生期大鼠反复长程惊厥发作导致生长发育、神经行为的损伤,降低惊厥阈及存活率,造成海马CA3区始层及齿状回内分子层苔藓纤维异常发芽增强,增加海马CA3区、CA1区、齿状回和大脑皮质S100 B、GFAP阳性细胞数,减少海马CA3区、CA1区和大脑皮质MAP-2阳性细胞数。  2.惊厥急性期采用瘦素干预,能显著改善大鼠的神经行为及认知损伤,降低海马CA3区始层及齿状回内分子层苔藓纤维异常发芽程度,提高惊厥阈及存活率,减少海马CA3区、CA1区、齿状回和大脑皮质S100B,GFAP阳性细胞数,增加CA3区、CA1区和大脑皮质MAP-2阳性细胞数。  3.本研究表明瘦素对新生期惊厥性脑损伤发挥神经保护作用。
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