慢性間歇性低氧導致大鼠海馬區(qū)神經(jīng)元損傷及大株紅景天的干預效果

戈艷蕾 崔紫陽 王紅陽 張嘉賓 付愛雙

(華北理工大學附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科，河北 唐山 063000)

目前研究發(fā)現(xiàn)海馬區(qū)主要負責學習記憶功能，當機體存在低氧狀態(tài)，可以導致海馬區(qū)功能受損，出現(xiàn)學習記憶功能障礙；而低氧狀態(tài)，會刺激機體產(chǎn)生預適應，出現(xiàn)包含低氧誘導因子(HIF)等在內(nèi)的多種細胞因子分泌，進一步調(diào)整機體對低氧的反應〔1～6〕。本研究通過建立間歇性低氧的大鼠模型，探討慢性間歇性低氧導致大鼠海馬區(qū)神經(jīng)元損傷情況及血清HIF及神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)濃度變化，分析低氧造成海馬區(qū)損傷可能原因及大株紅景天干預療效。

1 資料與方法

1.1動物模型建立及分組 篩選27只成年Wistar雄性大鼠〔北京維通利華公司，合格證SCXK(京)2002-003〕，采用隨機數(shù)字法，分為空白對照組(UC組)、間歇低氧組(IH組)及大株紅景天組；IH組和大株紅景天組交替給予不同流速氮氣及壓縮空氣，低氧箱(天津醫(yī)科大學研制)IH組及大株紅景天組箱內(nèi)維持氧濃度5%～21%，每個循環(huán)周期為2 min。UC組保持氧濃度21%。

1.2實驗方法 從造模的2 w開始，給予大株紅景天組大鼠進行大株紅景天片(購自江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司，批號蘇20110293)灌胃，根據(jù)動物與人體體表面積折算法，大株紅景天組按照0.04 g·kg-1·d-1劑量灌胃(參照成人用量的3倍)；IH組給予等量生理鹽水灌胃；1次/d，連續(xù)灌胃給藥28 d。每組又分為2 w、4 w、6 w時間亞組，每個亞組選取3只大鼠。2 w、4 w、6 w時間點，自大鼠尾靜脈采血，檢驗血清HIF及NSE濃度；之后立即頸椎脫臼處死，冰上取出腦組織，蠟塊包埋，HE染色，切片，光鏡觀察腦組織海馬區(qū)神經(jīng)細胞形態(tài)變化。

1.3統(tǒng)計學方法 應用SPSS19.0軟件進行多因素方差分析。

2 結(jié) 果

2.1不同時間點各組血清HIF-1α及NSE濃度比較 IH組及大株紅景天組血清HIF-1α及NSE濃度明顯高于UC組，于第4周最明顯，第6周時較第4周下降，仍明顯高于UC組;其中大株紅景天組血清HIF-1α及NSE濃度明顯低于IH組(P<0.05)，見表1及表2。

表1 不同時間點各組大鼠血清HIF-1α濃度比較

與同時點UC組比較：1)P<0.05；與同組同4 w比較：2)P<0.05；與同時點IH組比較：3)P<0.05，下表同

表2 不同時間點各組血清NSE濃度比較

2.2間歇性低氧及紅景天干預后海馬區(qū)神經(jīng)元形態(tài)學變化 光鏡下，UC組海馬區(qū)神經(jīng)元結(jié)構(gòu)完整，排列整齊，染色均勻。隨著間歇性低氧時間延長，海馬區(qū)神經(jīng)元出現(xiàn)損傷，表現(xiàn)為神經(jīng)細胞結(jié)構(gòu)紊亂，可見神經(jīng)細胞外形呈三角形改變，胞質(zhì)內(nèi)染色質(zhì)不均勻，部分細胞核皺縮，出現(xiàn)核溶解及空泡；大株紅景天組較IH組神經(jīng)細胞排列規(guī)整，胞質(zhì)染色較均勻，核皺縮、核溶解及空泡減少，但較UC組為差。見圖1。

圖1 不同時間點各組海馬區(qū)神經(jīng)元形態(tài)學變化(HE，×400)

3 討 論

在臨床上最常見的一種病態(tài)睡眠就是阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)，其臨床特征為夜間間歇性低氧〔7～9〕；本研究通過低氧箱控制程序，保證IH組及紅景天干預組箱內(nèi)維持氧濃度5%～21%，之后復氧，每個循環(huán)周期為2 min，模擬類似OSAHS的間歇性低氧模擬OSAHS的間歇性低氧過程，通過建立間歇性低氧大鼠模型。本研究發(fā)現(xiàn)隨著間歇性低氧時間延長，大鼠海馬區(qū)神經(jīng)元出現(xiàn)損傷，與以往研究相一致〔5〕；此外，本研究還發(fā)現(xiàn)給予大株紅景天干預后，海馬區(qū)神經(jīng)元損傷明顯減輕。

紅景天具有類似人參“扶正固本”的“適應原樣”作用，具有耐缺氧、調(diào)節(jié)體液及細胞免疫、調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能及提高腦力、延緩衰老、抗疲勞、增強體力等特殊功效。同時紅景天中的紅景天苷可以清除氧自由基，調(diào)整大腦神經(jīng)遞質(zhì)變化，具有改善學習記憶功能作用〔10～13〕。因此，給予間歇性低氧大鼠紅景天灌胃干預，通過抗缺氧，清除自由基等機制，對于改善海馬區(qū)神經(jīng)元細胞損傷具有一定作用，本研究中的大腦海馬區(qū)神經(jīng)細胞光鏡下改變亦支持上述結(jié)果。本研究發(fā)現(xiàn)在給予紅景天干預后大鼠海馬區(qū)神經(jīng)元細胞損傷減輕，進一步影響血清HIF-1α及NSE濃度變化〔6,14〕。綜上，間歇性低氧可導致大鼠學習、記憶能力降低，而大株紅景天對于改善間歇性缺氧造成海馬區(qū)受損、提高的學習記憶功能。