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《兰州大学》 2010年
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高原环境对睡眠剥夺大鼠学习记忆的影响及其机制研究

司江华  
【摘要】: 第一部分高原环境对睡眠剥夺大鼠学习记忆能力的影响 目的:探讨高原环境对睡眠剥夺(sleep deprivation, SD)大鼠学习记忆能力的影响。 方法:采用小平台水环境法(flower pot)建立大鼠SD模型。选用wistar大鼠64只,根据SD时间的不同(0~5 d),随机分为4组,每组又分为可可西里组(K,海拔4767 m)和兰州组(L,海拔1500 m),可可西里组大鼠由兰州用汽车2天内运至可可西里。在相应时间点对各组大鼠行Morris水迷宫测试,观察并记录动物找到并爬上平台的潜伏期、游泳路程及游泳轨迹,SPT测试中记录大鼠120 s内穿越原平台平面的次数。 结果:1 d、3 d和5 d的潜伏期,K分别为31.38±5.33 s、40.59±4.46 s、49.69±7.93s,L分别为24.18±5.17 s、34.19±4.72 s、41.43±6.78 s,K高于L(P0.05);1 d、3 d和5 d的游泳路程,K分别为6.67±0.59 m、8.73±0.81 m、10.20±0.82 m,L分别为5.88±0.61 m、7.62±0.83 m、8.91±0.52 m,K高于L(P0.05),5 d差别最明显(P0.01);1 d、3 d和5 d的穿越平台次数,K分别为3.88±0.99、3.75±1.04、3.63±1.06,L分别为5.63±1.06、5.50±1.20、5.38±1.06,K小于L(P0.01)。 结论:睡眠剥夺使大鼠学习记忆能力降低,高原环境暴露可使睡眠剥夺大鼠学习记忆能力进一步降低。 第二部分高原环境暴露下睡眠剥夺大鼠海马5-HT、BDNF的表达规律及超微结构的改变 目的:观察高原环境暴露下睡眠剥夺大鼠海马5-HT、BDNF的表达规律,并用光镜及电镜观察海马形态学变化。 方法:采用小平台水环境法建立大鼠SD模型。选用wistar大鼠80只,根据SD时间的不同(c~5 d),随机分为4组,每组又分为可可西里组(K,海拔4767 m)和兰州组(L,海拔1500 m),可可西里组大鼠由兰州用汽车2天内运至可可西里。用免疫组化法检测大鼠海马组织中5-HT、BDNF的含量,用电镜观察海马超微结构的变化。 结果: 1、对照组(c)、1 d、3 d和5 d组的海马5-HT平均光密度值,K分别为0.23±0.03、0.27±0.04、0.31±0.02、0.35±0.02,L分别为0.2±0.02、0.22±0.02、0.25±0.02、0.29±0.02。0d、1 d组的5-HT含量,K高于L(P0.05),3 d、5 d组的5-HT含量,K高于L(P0.01);K、L组组内比较,SD后海马5-HT含量增高(P0.01)。 2、c、1d、3d和5 d组的海马BDNF阳性细胞数,K分别为42.75±6.04、68.25±7.32、107.47±9.33、110.27±8.94,L分别为36.37±4.44、51.63±6.21、76.49±6.37、73.36±7.38。0 d、1 d组的5-HT含量,K高于L(P0.05),3 d、5 d组的5-HT含量,K高于L(P0.01);K、L组组内比较,SD后海马5-HT含量增高(P0.01)。 3、与L相应时间点组相比,光镜下可见K神经元数目减少,排列紊乱,细胞轮廓模糊,出现大量空泡。电镜下可见CA1区神经元胞体明显水肿,核膜消失,胞核缩小,细胞器减少,微血管周围胶质足肿胀、破裂,典型的突触结构消失。 结论:睡眠剥夺及高原环境暴露可使海马5-HT、BDNF的表达增高,睡眠剥夺及高原环境暴露下大鼠学习记忆能力的下降可能与海马中5-HT、BDNF的表达变化及海马CA1区超微结构的改变有关。 第三部分人参皂甙Rd对高原环境暴露下睡眠剥夺大鼠学习记忆能力的影响 目的:探讨人参皂甙Rd对高原环境暴露下睡眠剥夺大鼠学习记忆能力及海马BDNF表达的影响。 方法:用小平台水环境法建立SD模型。选用wistar大鼠64只,由兰州(海拔1500 m)用汽车2天内运至可可西里(海拔4767 m)。根据SD时间的不同(0~5d),随机分为4组,每组又分为实验组和对照组,实验组给予人参皂甙Rd,对、照组给予等量生理盐水。相应时间点对各组大鼠行Morris水迷宫测试,观察并记录动物找到并爬上平台的潜伏期、游泳路程及游泳轨迹,SPT测试中记录大鼠120 s内穿越原平台平面的次数。用免疫组化法检测大鼠海马组织中BDNF的含量。 结果: 1、Morris水迷宫实验:1、3、5 d组的潜伏期,实验组分别为25.16±4.61 s、32.18±4.46s、43.73±6.93 s,对照组分别为30.28±4.17 s、41.13±5.63 s、50.02±5.87 s,1、5 d组潜伏期,实验组低于对照组(P0.05),3 d组潜伏期,实验组低于对照组(P0.01);1、3、5 d组的游泳距离,实验组分别为5.66±0.68 m、7.28±0.75 m、8.89±0.95,对照组分别为6.53±0.63 m、8.53±0.81 m、9.96±1.02 m,1、5 d组游泳距离,实验组低于对照组(P0.05),3 d组游泳距离,实验组低于对照组(P0.01);SD各时间点组穿越平台次数,实验组和对照组无统计学差异(P0.05)。 2、海马BDNF含量:1、3、5 d组海马BDNF阳性细胞数,实验组分别为79.51±6.58、131.52±7.18、152.61±9.22,对照组分别为68.25±7.32、107.47±9.33、110.27±8.94,1 d组BDNF含量,实验组高于对照组(P0.05),3、5 d组BDNF含量,实验组高于对照组(P0.01)。 结论:人参皂甙Rd对高原环境下睡眠剥夺大鼠学习记忆的损害有保护作用,这种作用可能与促进海马BDNF表达有关。 第四部分丹红注射液对睡眠剥夺大鼠学习记忆能力的影响 目的:探讨丹红注射液(Danhong injection)对睡眠剥夺(sleep deprivation, SD)大鼠学习记忆及海马胶质纤维酸性蛋白(Glial Fibriliary Acidic Protein, GFAP)表达的影响。 方法:用小平台水环境法建立SD模型。选用wistar大鼠72只,根据SD时间的不同(0~5d),随机分为6组,每组又分为实验组和对照组,实验组给予丹红注射液,对照组给予等量生理盐水。相应时间点对各组大鼠行Morris水迷宫测试,观察并记录动物找到并爬上平台的潜伏期、游泳路程及游泳轨迹,SPT测试中记录大鼠120 s内穿越原平台平面的次数。用免疫组化法检测大鼠海马组织中GFAP的含量。 结果: 1、Morris水迷宫实验:2、3、4、5 d组的潜伏期,实验组分别为20.41±2.14 s、21.89±1.00 s、26.35±1.86 s、34.21±3.28 s,对照组分别为23.77±2.25 s、27.96±2.81s、33.73±3.77 s、40.11±3.30 s,2、3、5 d组潜伏期,实验组低于对照组(P0.05),4 d组潜伏期,实验组低于对照组(P0.01);2、3、4、5 d组的游泳距离,实验组分别为5.07±0.28 m、5.82±0.28 m、6.61±0.44 m、8.47±0.74 m,对照组分别为5.60±0.43 m、6.57±0.50 m、7.70±0.64 m、9.44±0.57 m,2、5 d组游泳路程,实验组低于对照组(P0.05),3、4 d组游泳路程,实验组低于对照组(P0.01);SD各时间点组穿越平台次数,实验组和对照组无统计学差异(P0.05)。 2、海马GFAP含量:2、3、4、5 d组海马GFAP含量,实验组分别为0.25±0.03、0.29±0.04、0.34±0.03、0.38±0.03,对照组分别为0.21±0.03、0.24±0.03、0.27±0.03、0.31±0.03,2、3 d组GFAP含量,实验组高于对照组(P0.05),4、5 d组GFAP含量,实验组高于对照组(P0.01)。 结论:丹红注射液对SD后大鼠学习记忆的损害有保护作用,这种作用可能与海马中星形胶质细胞(astrocyte, AS)功能活化有关。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R285.5

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