大株紅景天灌胃對間歇性低氧大鼠學習記憶功能及海馬區形態學的影響

戈艷蕾 李立群 王紅陽 張嘉賓 張盼盼 莊雅娟 付愛雙 王立民

(華北理工大學附屬醫院呼吸科，河北 唐山 063000)

大株紅景天灌胃對間歇性低氧大鼠學習記憶功能及海馬區形態學的影響

戈艷蕾 李立群 王紅陽 張嘉賓 張盼盼 莊雅娟 付愛雙 王立民

(華北理工大學附屬醫院呼吸科，河北 唐山 063000)

目的探討間歇性低氧對大鼠學習記憶功能、海馬區形態學影響及大株紅景天的治療作用。方法篩選27只成年Wistar雄性大鼠，采用隨機數字法，分為空白對照組(UC組)、間歇低氧組(IH組)及紅景天組；每組又分為2、4、6 w 3個時間亞組，分別記錄各組Morris 水迷宮行為學實驗大鼠逃避潛伏期及跨越目標象限時間；測試后，各組立即頸椎脫臼處死，取海馬區切片，光鏡觀察海馬CA1區神經細胞形態變化。結果①Morris水迷宮實驗結果：與UC組比較，IH組從第2周開始，隨低氧時間延長，逃避潛伏期明顯延長、穿越平臺次數明顯減少(P<0.05)。與IH組比，紅景天組逃避潛伏期明顯縮短而穿越平臺次數增多(P<0.05)。②形態學檢測結果：光鏡下，UC組海馬區神經元結構完整，排列整齊，染色均勻。IH組海馬CA1區出現變性壞死神經元，表現為神經細胞胞體收縮呈三角形，胞質嗜色性減弱，核皺縮濃染，核溶解及空泡樣變。給予大株紅景天灌胃后28 d觀察第6周時海馬區神經元較IH組結構規整、排列整齊、染色均勻，但仍較UC組差。結論大株紅景天可以改善間歇性缺氧造成的海馬區受損，提高學習記憶功能。

間歇性缺氧；學習記憶；海馬；紅景天

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)是一種臨床常見病、多發病，以睡眠狀態中反復發生上氣道完全或不完全阻塞為臨床特點，伴有間斷低氧血癥、睡眠結構紊亂及(或)合并高碳酸血癥。研究表明OSAHS為心腦血管疾病、神經損傷的獨立危險因素，其中神經損傷主要表現為海馬區受損，導致學習記憶功能障礙〔1～4〕。本研究探討間歇性低氧對大鼠學習記憶功能、海馬區形態學影響及大株紅景天的治療作用。

1 材料與方法

1.1實驗動物及儀器 成年Wistar雄性大鼠27只〔北京維通利華公司，合格證SCXK(京)2002-003〕；Morris水迷宮(中國醫學科學研究院藥物研究所)；低氧艙(天津醫科大學)。

1.2動物模型建立及分組 采用隨機數字法分為空白對照組(UC組)、間歇低氧組(IH組)及紅景天組；IH組和紅景天組交替給予不同流速的氮氣及壓縮的空氣，IH組及紅景天組箱內維持氧濃度5%～21%，每個循環周期為2 min。UC組則保持氧濃度21%。

1.3實驗方法 紅景天組從造模的第14天開始給予大株紅景天0.04 g·kg-1·d-1灌胃(根據動物與人體體表面積折算法，成人用量的3倍)；IH組給予等量生理鹽水灌胃；1次/d，連續灌胃給藥28 d。每組又分為2、4、6 w 3個時間亞組，每個亞組選取3只大鼠。每組進行Morris水迷宮行為學實驗，分別記錄各組逃避潛伏期及穿越平臺次數，取檢測記錄的平均值。測試后，各組立即頸椎脫臼處死，冰上取出腦組織，蠟塊包埋，蘇木素-伊紅(HE)染色，切片，光鏡觀察腦組織海馬區神經細胞形態變化。

1.4統計學方法 應用SPSS19.0軟件進行t檢驗、多因素方差分析。

2 結 果

2.1各組逃避潛伏期比較 與UC組比較，IH組、紅景天組在2、4、6 w逃避潛伏期均明顯延長，且紅景天組較IH組明顯縮短，但仍高于UC組(P<0.05)。UC組各時間點逃避潛伏期變化不明顯(P>0.05)；IH組大鼠隨觀察時間延長逃避潛伏期明顯延長(P<0.05)，紅景天組第6周逃避潛伏期較第2、4周明顯縮短(P<0.05)。見表1。

表1 各組逃避潛伏期比較

與本組2 w比較：1)P<0.05；與本組4 w比較：2)P<0.05；與UC組比較：3)P<0.05；與IH組比較：4)P<0.05，下表同

2.2各組穿越平臺次數比較 與UC組比較，IH組、紅景天組在2、4、6 w穿越平臺次數明顯減少(P<0.05)；紅景天組較IH組明顯增多(P<0.05)。UC組大鼠各時間點穿越平臺次數變化不明顯(P>0.05)；IH組隨觀察時間延長穿越平臺次數明顯減少(P<0.05)，紅景天組第6周穿越平臺次數較第2、4周明顯增多(P<0.05)。見表2。

表2 各組穿越平臺次數比較次)

2.3各組海馬區神經元形態學變化 圖1可見，UC組海馬區神經元結構完整，排列整齊，染色均勻。IH組海馬CA1區出現變性壞死神經元，表現為神經細胞胞體收縮呈三角形，胞質嗜色性減弱，核皺縮濃染，核溶解及空泡樣變，給予大株紅景天灌胃后28 d觀察第6周時大鼠海馬區神經元較IH組海馬區神經細胞結構規整、排列整齊、染色均勻，但仍較UC組差。

圖1 第6周各組海馬區神經元形態學變化(HE，×400)

3 討 論

OSAHS是一種病態睡眠狀態，存在夜間睡眠狀態的低氧及復氧過程〔1,5～7〕。本研究發現與UC組比較，IH組從第2周開始，隨低氧時間延長，動物逃避潛伏期時間明顯延長、穿越平臺次數明顯減少。同時發現間歇缺氧導致的反復缺氧后再復氧循環，可以造成大鼠海馬損傷，從而出現學習記憶功能障礙。分析其原因可能與OSAHS間歇缺氧導致的反復缺氧后再復氧造成大鼠腦組織內環境嚴重紊亂，炎癥因子、氧自由基大量產生，破壞神經遞質如天冬氨酸、谷氨酸、γ-氨基丁酸、甘氨酸的合成、釋放及攝取紊亂有關。紅景天的主要有效成分紅景天苷可以調整5-羥色胺(5-HT)，多巴胺(DA)等中樞神經遞質含量及調節神經系統功能，并且可以有效清除氧自由基、抑制大腦神經元凋亡，因此具有改善學習記憶力、鎮靜，對神經系統退行病變及相關軀體疾病導致的慢性腦功能損傷具有一定的治療作用〔8～11〕。本研究提示大株紅景天對于改善間歇性缺氧造成海馬區受損、提高的學習記憶功能具有一定作用。

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河北省醫學科學研究重點課題(No.20160221)；河北省自然科學基金項目(No.H2014209231)；河北省醫學重大課題(No.zd2013091)

王紅陽(1958-)，女，博士，主任醫師，碩士生導師，主要從事睡眠障礙疾病基礎及臨床研究。

戈艷蕾(1983-)，女，博士，主治醫師，主要從事睡眠障礙疾病基礎及臨床研究。

R563.3

A

1005-9202(2017)20-4978-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.20.010

〔2016-09-19修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢園)