摘要:目的 建立蛛網(wǎng)膜下腔出血SD大鼠模型,觀察蛛網(wǎng)膜下腔出血模型大鼠不同時間段學習記憶功能。方法 隨機分為蛛網(wǎng)膜下腔出血模型組,蛛網(wǎng)膜下腔出血模型假手術組,正常對照組,蛛網(wǎng)膜下腔出血模型組分1d,7d,30d亞組。觀察大鼠行為學改變,采用避暗試驗方法記錄各組大鼠實驗潛伏期(LT)及來回穿梭次數(shù)(EN)。結果 蛛網(wǎng)膜下腔出血模型大鼠制作成功后后大鼠有認知改變表現(xiàn);蛛網(wǎng)膜下腔出血模型大鼠模型組與對照組比學習記憶能力明顯下降(P<0.05),組間對比,模型組大鼠1d、7d、30d組認知功能逐漸增強,學習記憶有所增強,有統(tǒng)計學意義(P<0.05),但均較正常組差,比值均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結論 蛛網(wǎng)膜下腔出血模型大鼠在不同時間段學習記憶功能不同,證明蛛網(wǎng)膜下腔出血模型大鼠學習記憶等認知功能受損。
關鍵詞:蛛網(wǎng)膜下腔出血(SAH);學習記憶蛛網(wǎng)膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)一般指顱底或腦組織內(nèi)部的異常血管破裂,短時間內(nèi)血液直接進入蛛網(wǎng)膜下腔而引起的一種臨床綜合征,時間快,發(fā)展迅速,病情嚴重,約占急性腦卒中的10%,是一種非常嚴重且為常見類急癥病[1];蛛網(wǎng)膜下腔出血患者在各個不同方面表現(xiàn)認知功能特別是學習記憶方面的功能障礙,經(jīng)典動物模型可以模擬人體機能方面的變化反映。本研究在與建立蛛網(wǎng)膜下腔出血大鼠模型,檢測大鼠各個時間段學習記憶功能,為臨床提供依據(jù)。
1資料與方法
1.1蛛網(wǎng)膜下腔出血大鼠模型的制作
1.1.1實驗動物 6~8w齡健康成年SD大鼠24只,體重(225±25)g均購自河南科技大學醫(yī)學院動物實驗中心。所有大鼠單籠飼養(yǎng),避免強光、強噪音刺激,24h晝夜循環(huán)。1w后進行篩選,篩選后大鼠行嚴格固定喂食、喂水時間,嚴格控制食物的量,自由飲水。積極培養(yǎng)本批大鼠統(tǒng)一生活習性及覓食規(guī)律。隨機分為蛛網(wǎng)膜下腔出血模型組、蛛網(wǎng)膜下腔出血模型假手術組(同蛛網(wǎng)膜下腔出血組手術方式,只注入生理鹽水,不注入血液,排除手術對大鼠學習記憶的影響)以及空白對照組,,蛛網(wǎng)膜下腔出血組n=8只。假手術組每次按照模型組一樣條件,唯一不同就是不注入血液,注入同用量生理鹽水即可,空白對照組,在每次刺激實驗組的大鼠時以相同的方法刺激抓取1~2次即可,以排除人為刺激影響。
1.1.2模型制作照季鷹等報道的方法完成蛛網(wǎng)膜下腔出血實驗動物模型[2]。在前囪前5mm、中線旁3mm處用電動牙科鉆鉆孔。在手術顯微鏡下仔細將腦膜挑破,切勿傷及腦組織或一級周圍血管,當清亮腦脊液流出時,將PE10塑料管尖端指向雙耳連線中點,緊貼前顱窩底蛛網(wǎng)膜下腔送入,深度約1cm,使該管頂端恰好位于相當于人類Willis環(huán)前或中部,盡量不碰及任何血管,以避免腦血管機械性痙攣對結果的影響,蛛網(wǎng)膜下腔出血組自插管內(nèi)注入非肝素化的自體血,大鼠尾動脈血液100μl。假手術對照組操作步驟同實驗組,但最后經(jīng)插管注入100μl 生理鹽水,盡量保持與蛛網(wǎng)膜下腔出血組一致,減小手術所引起結果誤差。
1.2學習記憶實驗(避暗試驗)全部大鼠均采用避暗試驗箱進行行為學測試,軟件分析系統(tǒng)進行學習記憶能力測試[3]。由于大鼠有喜暗的習性,將大鼠背對暗室的洞口放入明室,并開始計時,進行學習實驗,大鼠可很快自由進入暗室,此時即為大鼠潛伏期,并記錄,同時接通暗室電源,直流電電擊,受到電刺激后大鼠會逃出暗室,研究大鼠記憶功能,記錄大鼠從明室第1次進入暗室的時間即為本次實驗大鼠LT,大鼠受電擊后會逃避性地跑出暗室,然后記錄10min大鼠進入暗室的次數(shù)即EN,并記錄和觀察大鼠在明暗是活動時間和活動路線距離,共同作為記憶成績表現(xiàn)為LT和EN。
1.3統(tǒng)計學處理及分析收集計數(shù)資料及計量資料均采用SPSS15.5統(tǒng)計軟件包進行分析避暗試驗所得LT及EN,所得數(shù)據(jù)以(x±s)表示,數(shù)據(jù)采用單因素因素方差分析,組間比較用LSD-t檢驗,P<0.05、1<0.01為有統(tǒng)計學意義。
2結果
模型制作:蛛網(wǎng)膜下腔出血模型大鼠制作成功后后大鼠有認知改變表現(xiàn),檢測大鼠腦電波可收集典型的腦電波活動模型。模型制作成功率為97.9%。空白組避暗試驗結果LT為(56.00±2.71)s、EN為(3.29±1.14)次,模型組模型組:模型成功后1d避暗試驗結果的LT為(38.51±1.28)s、EN為(5.15±1.21)次;蛛網(wǎng)膜下腔出血模型組7d避暗試驗結果為LT(42.81±3.31)s、EN為(3.76±1.29)次;蛛網(wǎng)膜下腔出血模型組30d避暗試驗結果(46.73±2.61)s、EN為(2.35±1.01)次,假手術組避暗試驗結果LT為(53.14±3.11)s、EN為(3.55±1.51)次蛛網(wǎng)膜下腔出血模型大鼠模型組與對照組比學習記憶能力明顯下降(P<0.05),組間對比,模型組大鼠1d、7d、30d組認知功能逐漸增強,學習記憶有所增強,有統(tǒng)計學意義(P<0.05),但均較正常組差,比值均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
3討論
腦功能障礙特別是認知功能障礙是目前神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者治愈康復回歸社會生活的主要阻礙因素之一[4-6],尤為重要,目前國內(nèi)外多方研究已經(jīng)得到證實,即使通過多種手段臨床治療預后良好或無明顯神經(jīng)功能障礙如運動語言等的自發(fā)性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者,基本大部分會存在不同程度的認知功能損害主要表現(xiàn)為言語功能,文字或非文字學習記憶功能,不同程度認知管理能力及其他認知如思維、學習等區(qū)域功能不同程度缺失[7],本研究通過大鼠蛛網(wǎng)膜下腔出血模型研究蛛網(wǎng)膜下腔出血模型的認知功能,蛛網(wǎng)膜下腔出血模型大鼠制作成功后后大鼠有認知改變表現(xiàn),檢測大鼠腦電波可收集典型的腦電波活動模型。模型制作點燃成功率為92.4%。蛛網(wǎng)膜下腔出血模型大鼠模型組與對照組比學習記憶能力明顯下降,組間對比,模型組大鼠1d、7d、30d組認知功能逐漸增強,學習記憶有所增強,有統(tǒng)計學意義,但均較正常組差,比值均有統(tǒng)計學意義,從結果看出,大鼠在蛛網(wǎng)膜下腔出血初期,認知功能明顯受損,考慮有多種原因,出血后血液對腦實質(zhì)的刺激影響,腦功能明顯受損,血管痙攣,出血血液分解后的多種離子對腦組織的影響;蛛網(wǎng)膜下腔出血后,顱腦壓力增高,進一步加強多腦功能的損傷,隨著時間的遷延,腦功能有部分的回復,一部分腦功能有回復可能,但也會給腦功能帶來不可逆的腦損傷,另就是蛛網(wǎng)膜下腔出血后,腦內(nèi)多種因子的作用,維系腦認知功能的重要因子的減少或缺失等。
參考文獻:
[1]Kumar V, Chichili VP, Zhong L,et al .Structural basis for the interaction of unstructured neuron specific substrates neuromodulin and neurogranin with Calmodulin[J]. Sci Rep,2013,3:1392.
[2]Vetere G, Restivo L, Ammassari-Teule M. Pre-synaptic control of remote fear extinction in the neocortex[J].Front Behav Neurosci. 2012;1:34-38.
[3]Denny JB. Molecular mechanisms, biological actions, and neuropharmacology of the growth-associated proteinP38[J]. Behav Neurosci. 2013;6:34-41.
[4]Berntson, G.G.The insula and evaluative processes[J]. Psychol Sci, 2011,22(1): 80-86.
[5]Saxena N, Kaul SC, Wadhwa R, Thakur MK. Protective role of Ashwagandha leaf extract and its component withanone on scopolamine-induced changes in the brain and brain-derived cells[J]. PLoS One,2011,6(11):e27265-27269.
[6]Caruana, F., et al., Emotional and Social Behaviors Elicited by Electrical Stimulation of the Insula in the Macaque Monkey[J]. Curr Biol, 2011.
[7]Fung SJ, Sivagnanasundaram S, Weickert CS. Lack of change in markers of presynaptic terminal abundance alongside subtle reductions in markers of presynaptic terminal plasticity in prefrontal cortex of schizophrenia patients[J]. Biol Psychiatry,2011,69(1):71-79.
編輯/哈濤