【摘 要】目的:研究橙皮苷對脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的感染性腦損傷小鼠開場行為的干預(yù)作用。方法:將45只3周齡ICR小鼠隨機(jī)平均分為三組,即生理鹽水組(Saline)、脂多糖組(LPS)、脂多糖+橙皮苷組(Hesp),每組15只,以ZH-ZFT型聯(lián)合開場實(shí)驗(yàn)視頻分析系統(tǒng)考察各組小鼠活動路程和穿格線次數(shù)的情況。結(jié)果:相對于Saline組,LPS組小鼠的活動路程明顯縮短,穿格線次數(shù)顯著減少(P<0.05);相對于LPS組,Hesp組小鼠的活動路程明顯延長,穿格線次數(shù)顯著增加(P<0.05)。結(jié)論:橙皮苷能夠顯著增強(qiáng)LPS誘導(dǎo)的感染性腦損傷小鼠在開場環(huán)境中的活動能力。
【關(guān)鍵詞】感染性腦損傷;橙皮苷;開場行為
橙皮苷(4′-methoxy-7-O-rutinosyl-3′,5-dihydroxyflavanone,Hesperidin)在柑桔類水果中大量存在,為多效藥物,研究表明它安全無毒[1],有抗氧化、抗炎、鎮(zhèn)痛、抗癌[2]及神經(jīng)保護(hù)作用[3],然而橙皮苷能否調(diào)控感染性腦損傷引起小鼠的開場行為學(xué)指標(biāo),迄今未見報(bào)道。
因細(xì)菌或病毒感染導(dǎo)致受感染的神經(jīng)細(xì)胞損傷,是幼兒腦損傷的一個原因,腦損傷后可發(fā)生認(rèn)知行為障礙,甚至腦癱。脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是內(nèi)毒素,為脂質(zhì)和多糖的復(fù)合物、革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分,可用于構(gòu)建幼年小鼠感染性腦損傷模型。
在開場環(huán)境中可以觀察研究實(shí)驗(yàn)動物神經(jīng)和精神變化,對其進(jìn)行觀察研究,可獲知感染性腦損傷是否導(dǎo)致行為變化,為感染性腦損傷的診斷提供幫助,為其康復(fù)提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù),同時(shí)可初步篩選藥物。作為心血管類藥物的橙皮苷,是否對感染性腦損傷有作用,目前未見報(bào)道。
1 材料與方法
1.1 主要儀器和試劑 LPS購自sigma公司。Hesperidin購自鄭州荔諾生物科技有限公司。開場實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為淮北正華公司的ZH-ZFT型聯(lián)合開場實(shí)驗(yàn)視頻分析系統(tǒng),活動箱大小為500mm×500mm×300mm,記錄分析軟件采用Stoelting公司的Any-maze system 4.72版。
1.2動物及分組
三周齡健康雄性ICR小鼠45只,體重為8~11g,由徐州醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心提供。將小鼠隨機(jī)均分為三組,每組15只:生理鹽水(Saline)組,腹腔注射生理鹽水;脂多糖(LPS)組,腹腔注射LPS;橙皮苷(Hesp)組,即先用LPS處理,再用橙皮苷治療。
1.3 方法
1.3.1 動物模型制備
對LPS組小鼠,腹腔注射LPS的生理鹽水溶液,劑量為5mg/kg;Saline組,腹腔注射生理鹽水(與LPS組的LPS等體積);Hesp組,先腹腔注射LPS(5mg/kg),半小時(shí)后用橙皮苷(劑量為200mg/kg,混懸于0.5%羥甲基纖維素鈉溶液)灌胃。6小時(shí)后置于開場環(huán)境觀察小鼠行為。
1.3.2 開場行為研究
應(yīng)用ZH-ZFT型聯(lián)合開場實(shí)驗(yàn)視頻分析系統(tǒng)記錄與分析各組小鼠的行為。用Any-maze system軟件將活動箱空間劃分為九塊(3×3)區(qū)域,即分別為四邊、四角和中央?yún)^(qū)域,首先將小鼠置于活動箱中適應(yīng)2分鐘,再取出,由活動箱中央?yún)^(qū)域重新置入,記錄5分鐘的行為,分析活動指標(biāo)包括觀察時(shí)間、總路程(總活動度)、活動軌跡、區(qū)域分布指標(biāo),統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)包括活動總路程和穿格次數(shù)。
1.3.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件。所得數(shù)據(jù)以s表示。組間比較采用方差分析。P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 Saline組、LPS組與Hesp組小鼠在開場環(huán)境的活動箱中活動軌跡不同
Saline組小鼠活動軌跡最復(fù)雜,活動路線多處于四角和四邊格中,中央格相對較少;LPS組小鼠的活動軌跡最簡單,基本沒有進(jìn)入中央格;Hesp組小鼠活動軌跡的復(fù)雜程度居于前二者之間,活動軌跡的分布特點(diǎn)依然是四角和四邊多,中央格少。
2.2 各組活動路程和穿格線次數(shù)的比較
LPS組與Saline組的比較:在開場環(huán)境中,LPS組小鼠的活動總路程相對于Saline組顯著減少,同時(shí)穿格線次數(shù)也顯著減少(P<0.05)。Hesp組與LPS組的比較:Hesp組小鼠在開場環(huán)境中的活動總路程比LPS組顯著增加,穿格線次數(shù)也顯著增多(P<0.05)。
3 討論
小兒因感染而致腦損傷是目前的醫(yī)學(xué)難題。感染性腦損傷的診斷通常采用影像學(xué)和腦電生理方法,準(zhǔn)確性有待提高,治療方面沒有令人滿意的藥物,其康復(fù)依靠物理方法和視聽功能訓(xùn)練,效果不佳[4]。因此,尋找可用的診斷和康復(fù)指標(biāo)、篩選療效更好的藥物尤為迫切。本研究從感染性腦損傷的開場環(huán)境行為學(xué)方面對此進(jìn)行了探討。
動物的血腦屏障(blood brain barrier, BBB)可維持腦內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,起保護(hù)作用[5]。對于幼年小鼠,由于其BBB不完善,所以LPS可透過BBB,導(dǎo)致小鼠的腦損傷[6],采用LPS可建立小鼠感染性腦損傷模型。
神經(jīng)精神類疾病的研究中,考察實(shí)驗(yàn)動物的學(xué)習(xí)記憶、自主活動等行為變化是一個重要方面,開場行為實(shí)驗(yàn)可以提供動物自主活動的變化和探究行為的信息[7]。本研究發(fā)現(xiàn)LPS誘導(dǎo)的感染性腦損傷小鼠在開場行為實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)受到顯著影響??梢钥吹叫∈笤谒慕?、四邊區(qū)域的運(yùn)動較頻繁,軌跡較多在出現(xiàn)在活動箱子的邊緣,而出現(xiàn)在四周的軌跡次之,出于探索周圍環(huán)境的本能,小鼠會向中央?yún)^(qū)域運(yùn)動,但在中央?yún)^(qū)域的活動軌跡相對而言是最少的。LPS處理后,小鼠在開場環(huán)境中行為學(xué)發(fā)生改變,活動總路程的明顯縮短且穿格次數(shù)顯著減少??偮烦堂黠@縮短表明小鼠的自主性活動大幅減少,而穿格次數(shù)減少則說明小鼠的探索行為被顯著抑制。
很多的藥物會通過對動物腦的作用而影響動物的行為。作為心血管疾病的藥物,橙皮苷可使感染性腦損傷小鼠的自主活動顯著增加、探索行為增多,表明小鼠腦損傷有所緩解。本研究揭示,橙皮苷對小鼠感染性腦損傷有一定的治療和康復(fù)作用,其具體的機(jī)制,本實(shí)驗(yàn)室將進(jìn)一步研究。
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[責(zé)任編輯:楊玉潔]