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“形神共养”对大鼠运动、认知功能,SYN、MAP-2及大脑皮层锥体细胞的影响

郝赤子  
【摘要】:目的:构建“形养”、“神养”、“形神共养”的丰富生存环境,建立大鼠大脑中动脉阻塞再灌注模型。研究“形养”、“神养”、“形神共养”的丰富生存环境对大鼠脑缺血再灌注损伤后运动、认知功能恢复及脑组织SYN、MAP-2的表达及大脑皮层锥体细胞的影响;研究“形养”、“神养”、“形神共养”的丰富生存环境对正常大鼠认知功能、脑组织SYN、MAP-2的表达及大脑皮层锥体细胞的影响。在整体及微观水平阐明“形养”、“神养”及“形神共养”对脑可塑性的作用机理,丰富中医的运动养生理论。 方法:健康雄性Sprague-Dawley大鼠128只,随机分为9组:手术+“形养”丰富生存环境组(MCAO+EE1),手术+“神养”丰富生存环境组(MCAO+EE2),手术+“形神共养”丰富生存环境组(MCAO+EE3),手术+标准养组(MCAO+SE),假手术标准养组(sham+SE),每组各16只;“形养”丰富生存环境组(EE1),“神养”丰富生存环境组(EE2),“形神共养”丰富生存环境组(EE3),标准养组(SE),每组各12只。MCAO+EE1、MCAO+EE2、MCAO+EE3、MCAO+SE组大鼠建立大鼠大脑中动脉阻塞再灌注模型(MCAO),术后分别进行14天的形养、神养、形神共养的丰富生存环境训练及标准养;sham+SE组线栓插入lcm,术后进行标准养,并在训练的3d、7d、10d、14d进行行为学评分。EE1、EE2、EE3、SE组不进行任何手术处理,直接进行形养、神养、形神共养的丰富生存环境训练及标准养。训练结束后,9组大鼠均接受连续6天的水迷宫实验(M1-M6),水迷宫结束后第二天处死,手术及假手术组随机选取8只,正常组随机选取6只进行免疫组织化学方法检测脑梗死周围皮质(正常组为等位区)及海马区MAP-2、SYN的表达;其余进行Golgi-Cox染色,观察缺血对侧(正常组为左侧)大脑皮层运动代表区和内侧前额叶区锥体细胞树突的变化。 结果:1.大鼠在丰富生存环境训练的Od、3d、7d、10d、14d进行行为学评分。足失误测试结果显示假手术组5次测试结果无明显改变,手术组4组大鼠足失误结果随着测试的进行均逐渐降低,但均高于假手术组(P0.05)。从第3次开始,MCAO+EE1与MCAO+EE3组大鼠表现均明显好于MCAO+EE2、MCAO+SE且(P0.05)。从第4次开始,MCAO+EE2大鼠表现均明显好于MCAO+SE组(P0.05)。第5次测试时,MCAO+EE3组表现好于MCAO+EE1组(P0.05)。平衡木行走实验中,从第2次测试开始,MCAO+EE3组大鼠表现均明显好于MCAO+SE组(P0.05),从第3次测试开始,MCAO+EE1组大鼠表现均好于MCAO+SE组(P0.05),第5次测试MCAO+EE3组的评分接近于sham+SE组(P0.05)。 2.手术组大鼠水迷宫测试结果显示在训练的前2天,5组之间的潜伏期两两组间比较无显著性差异(尸0.05)。从第3天开始,MCAO+EE1组和MCAO+EE3组的潜伏期明显短于MCAO+SE组(尸0.05);第5天,MCAO+EE3且大鼠的潜伏期明显短于MCAO+EE1、 MCAO+EE2和MCAO+SE组(尸0.05),且与sham+SE组比较无明显差异(尸0.05)。在第6天的空间探索实验中,MCAO+EE3组大鼠比其他4组大鼠在目标象限停留的时间明显延长(尸0.05),而MCAO+EE1组大鼠比MCAO+EE2、MCAO+SE组大鼠在目标象限停留的时间明显延长(尸0.05),且与sham+S E组比较无明显差异(P0.05)。正常组水迷宫测试结果显示在训练的前4天,4组之间的潜伏期两两组间比较均无显著性差异(尸0.05)。第5天,EE3组大鼠的潜伏期明显短于SE组(P0.05),其余组别之间两两比较差异均无统计学意义(尸0.05)。在第6天的空间探索实验中,4组大鼠在目标象限停留的时间无明显差异(P0.05) 3.免疫组织化学方法检测SYN表达显示,在梗死灶的周边区和同侧海马区,sham+SE组的SYN表达最低,MCAO+SE组的表达次之。而经过丰富环境的3组表达高于MCAO+SE组和sham+SE组,并且MCAO+EE1组和MCAO+EE2组之间的表达无明显差异但均低于MCAO+EE3组(P0.05)。MAP-2的表达MCAO+SE组和MCAO+EE2组均低于MCAO+EE1和MCAO+EE3组,MCAO+EE3组的表达最多,明显大于其它三组,并与sham+SE组接近,差异无统计学意义(P0.05)。在正常组大鼠中,SE组的SYN表达最低,而EE1组和EE3组之间的表达无明显差异且均高于EE2组。在右侧皮质区,SE组的MAP-2的表达最低,而EE3组与EEl组表达无明显差异且明显高于EE2组。在右侧海马区,SE组的MAP-2的表达最低,而EE3组的表达高于EEl组和EE2组,且EE1组和EE2组之间无明显差异。 4Golgi-Cox染色检测大脑皮层运动代表区及mPFC区锥体细胞结果显示缺血对侧运动代表区树突分支交点总数sham+SE组最低(P0.05),MCAO+SE组次之,MCAO+EE1组和MCAO+EE2无明显区别(P0.05)但均较MCAO+EE3组低(P0.05)。树突棘密度结果显示在运动代表区和nPFC区锥体细胞树突棘密度sham+SE组最低,MCAO+SE组次之,经过EE的3组中MCAO+EE2最低,其次是MCAO+EE2组,而MCAO+EE3组最高。在正常组大鼠中,运动代表区树突分支交点总数SE组和EE2组较EE1和EE3组低,且SE组和EE2之间无明显差异;EE3组交点总数最多,其次是EE1组,两组之间差异有统计学意义(P0.05)。mPFC区锥体细胞树突交点总数经过EE的3组较SE组均有增多,但4组组间比较差异无统计学意义(尸0.05)。在运动代表区和mPFC区,棘密度SE组与EE2组之间无区别,但均较EE1和EE3组低,其次是EE1组,EE3组最大。 结论:1.大鼠脑缺血再灌注损伤后运动和认知功能可部分自行恢复,“形养”、“神养”、“形神共养”的丰富生存环境可促进脑缺血再灌注损伤后神经功能的恢复,且以“形神共养”的丰富生存环境最为显著。2.2周的“形养”、“神养”、“形神共养”的丰富生存环境可促进大鼠脑缺血再灌注损伤脑梗死灶周围皮质:MAP-2的表达,且以“形神共养”的丰富生存环境最显著。3.2周的“形养”、“神养”、“形神共养”的丰富生存环境可促进缺血对侧与功能恢复相关的大脑皮层锥体细胞发生可塑性变化,且以“形神共养”的丰富生存环境最显著。4.2周“形神共养”的丰富生存环境对正常大鼠的空间学习能力有促进作用,而2周的“形养”、“神养”的丰富生存环境对正常大鼠的空间学习能力无明显促进作用。2周的“形养”、“神养”、“形神共养”的丰富生存环境对正常大鼠的记忆能力均无明显促进作用。5.2周的“形养”、“神养”、“形神共养”的丰富生存环境可促进正常大鼠皮质区和海马区MAP-2的表达,且以“形养”和“形神共养”的丰富生存环境最显著。6.2周的“形养”、“神养”、“形神共养”的丰富生存环境可促进正常大鼠大脑运动代表区皮层及mPFC区锥体细胞发生可塑性变化,且以“形神共养”的丰富生存环境最显著。


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