论文部分内容阅读
[目 的]探讨气态甲醛（Formaldehyde,FA）蓄积染毒对大鼠嗅觉学习记忆功能、海马可塑性及神经再生的影响,研究白藜芦醇（Resveratrol,RES）对气态FA蓄积染毒大鼠嗅觉性学习记忆及海马损伤的防治效果。[方 法]60只体重为180～220 g的雄性SD大鼠随机分为正常组（C组）、气态FA蓄积染毒组（FA组）、气态FA蓄积染毒+低剂量RES组（FLR组）、气态FA蓄积染毒+中剂量RES组（FMR组）、气态FA蓄积染毒+高剂量RES组（FHR组）,每组12只。采用气态FA暴露法建立染毒大鼠模型,于造模第1天开始灌胃给药,每日染毒前2h经口将RES溶液灌入胃,其剂量在FLR组、FMR组、FHR组分别为40、80、160 mg/（kg·d）,连续30 d。采用Morris水迷宫、旷场、明暗箱实验评价大鼠学习记忆及适应新环境的能力;采用嗅觉埋藏实验评价大鼠嗅觉功能;采用HE（Hematoxylin-Eosin Staining,HE）染色检测大鼠嗅上皮、嗅球、海马病理学改变;尼氏染色评价大鼠嗅上皮、嗅球、海马神经元形态及存活状况;免疫组化法（Immunohistochemistry,IHC）检测大鼠嗅上皮区特异性标志蛋白（Olfactory marker protein,OMP）及海马区突触素（Synaptophysin,SYP）、突触后致密物（Postsynaptic density-95,PSD-95）和神经颗粒素（Neurogranin,NG）的表达;采用免疫荧光（Immunofluorescence,IF）双标法检测大鼠嗅球、海马齿状回区5-溴脱氧尿嘧啶核苷（5-bromodeoxyuridine,BRDU）/性别决定基因相关 HMG 盒基因 2（Sex-determining Region of related High-mobility-group Box2,SOX2）表达;采用蛋白质印记（Western blot,WB）检测大鼠海马SYP、PSD-95蛋白表达水平;采用逆转录-实时荧光定量聚合酶链式反应（Reverse transcription quantitative real-time polymerase chain reaction,RT-qPCR）对大鼠海马SYP、PSD-95的mRNA水平进行验证,综合评价RES对气态FA蓄积染毒大鼠的疗效和相关机制。[结 果]1.一般情况结果显示:与同龄C组相比,FA组大鼠体重增长明显落后。2.食物埋藏实验结果显示:与C组相比,FA组大鼠找到食物的时间显著延长（P＜0.01）;而与FA组相比,FLR、FMR、FHR组大鼠找到食物的时间显著减短（P＜0.05）。3.Morris水迷宫实验结果显示:定位航行实验中,组内逃避潜伏期日效应均显著（P＜0.05）。在第1～5 d,FA组大鼠的逃避潜伏期比C组均显著延长（P＜0.05）;而与FA组相比,FLR组、FMR组、FHR组大鼠的逃避潜伏期均显著减短（P＜0.05）。空间探索实验中,与C组相比,FA组大鼠的靶象限时间百分比及靶平台穿越次数均显著减少（P＜0.01）;与FA组相比,FLR组、FMR组、FHR组大鼠靶象限时间百分比、靶平台穿越次数均显著增加（P＜0.05）。4.旷场实验结果显示:与C组相比,FA组大鼠的站立次数、跳跃次数、中央区停留时间、总运动距离均显著减少,刻板次数、粪便粒数均显著增加（P＜0.01）;与FA组相比,FLR组、FMR组、FHR组大鼠的站立次数、跳跃次数、中央区停留时间、总运动距离均显著增加,刻板次数、粪便粒数均显著减少（P＜0.05）。5.明暗箱实验结果显示:与C组相比,FA组大鼠的明箱停留时间显著减短,暗箱停留时间显著延长（P＜0.01）;而与FA组相比,FLR、FMR、FHR组大鼠的明箱停留时间均显著延长,暗箱停留时间均显著减短（P＜0.05）。6.HE染色结果显示:与C组相比,FA组大鼠的嗅上皮细胞排列紊乱,分布稀疏,细胞总数减少;与FA组相比,FLR组、FMR组、FHR组大鼠的嗅上皮细胞排列更整齐,细胞总数增加。与C组相比,FA组大鼠的嗅球细胞排列不规则,分布稀疏;与FA组相比,FLR组、FMR组、FHR组大鼠的嗅球细胞排列更整齐密集。与C组相比,FA组大鼠的海马CA3区神经元细胞数量减少,排列紊乱,分布疏松,形状不规则呈三角形或多边形,部分细胞核固缩、变形。与FA组相比,FLR组、FMR组、FHR组大鼠的海马CA3区神经元细胞数量相对更多,分布更密集,排列更整齐。7.尼氏染色结果显示:与C组相比,FA组大鼠的OE、OB、海马CA3区尼氏体阳性反应神经元数量显著减少,表明存活神经元数量减少;而与FA组相比,FLR组、FMR组、FHR组大鼠的OE、OB、海马CA3区尼氏体阳性反应神经元数量显著增加,表明存活的神经元数量增加。8.IHC结果显示:FA组大鼠嗅上皮区OMP及海马CA3区SYP、PSD-95、NG表达均显著低于C组（P＜0.01）;FLR、FMR、FHR组大鼠嗅上皮区OMP及海马CA3区SYP、PSD-95、NG表达均显著高于FA组（P＜0.05）。9.免疫荧光双标染色结果显示:与C组相比,FA组大鼠的嗅球、海马齿状回颗粒细胞下层的BRDU/SOX2阳性表达水平均显著降低（P＜0.01）;而与FA组相比,FLR组、FMR组、FHR组大鼠的嗅球、海马齿状回颗粒细胞下层的BRDU/SOX2阳性表达水平均显著上升（P＜0.05）。10.RT-qPCR结果显示:与C组相比,FA组大鼠的海马的SYP和PSD-95的mRNA水平均显著下降（P＜0.01）;而与FA组相比,FLR组、FMR组、FHR组大鼠的海马的SYP和PSD-95的mRNA水平均显著上升（P＜0.05）。11.WB结果显示:与C组相比,FA组大鼠的海马的SYP和PSD-95蛋白表达量均显著减少（P＜0.01）;而与FA组大鼠相比,FLR组、FMR组、FHR组大鼠的海马的SYP和PSD-95蛋白表达量均显著增加（P＜0.05）。[结 论]1.FA作为一种毒性气体经嗅觉通路影响海马的结构和功能,下调突触相关蛋白SYP、PSD-95、NG的表达,外显为嗅觉及学习记忆功能受损。2.RES具有改善气态FA蓄积大鼠嗅觉及学习记忆损伤的作用。3.RES具有修缮嗅觉通路及海马区域组织结构的作用。4.RES具有上调突触结构相关蛋白SYP、PSD-95、NG表达,改善气态FA蓄积大鼠神经可塑性损伤的作用。5.RES具有改善气态FA蓄积大鼠神经发生损伤作用。