浅析BDNF改善痴呆老龄鼠记忆障碍CA1区GRAYⅠ型突触结构相关参数的变化.pdf
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1、2 0 1 0 年6 月 第2 0 卷第6 期 中国比较医学杂志 C H I N E S EJ O U R N A LO FC O M P A R A I “ I V EM E D I C I N E J u n e ,2 0 1 0 V 0 1 2 0N o 6 浅析B D N F 改善痴呆老龄鼠记忆障碍 C A l 区G r a yI 型突触结构相关参数的变化 王丽萍1 ,王靖宇2 ,姜长斌3 ( 1 大连大学附属中山医院,大连1 1 6 0 0 1 ; 2 大连医科大学实验动物中心,大连1 1 6 0 0 13 大连医科大学第二临床医院,大连1 1 6 0 2 7 ) 【摘要】目的探讨B
2、 D N F ( B r a i nd e r i v e dn e u r o t r o p h i cf a c t o r ) 改善痴呆老龄鼠记忆障碍的机制。方法利用 M o r r i s 迷宫试验观察脑内微量注射B D N F 对痴呆小鼠自发活动和记忆巩固过程的影响,应用透射电镜和形态计量 学分析痴呆老龄鼠海马G r a yI 型突触的突出结构参数的变化。结果 B D N F 使痴呆小鼠在新异环境中的自发活 动和探究行为明显增多;并显著延长电击后2 4h 的步入潜伏期( S T L ) ;B D N F 使痴呆老龄鼠海马C A I 区G r a yI 型 突触的体积密度、面积密度、
3、比表面和面数密度较治疗前增大,突触平均面积增大;突出界面曲率、突出间隙宽度、 突出后致密物质均较治疗前增大,而较正常对照组减小。结论突触结构的变化和突出数量的减少是痴呆发病的 病理机制之一;B D N F 能够促进突触重建,改善痴呆老龄鼠的学习记忆。 【关键词】老年性痴呆;脑源性神经营养因子;海马;突触 【中圈分类号】R 一3 3【文献标识码】A【文章编号】1 6 7 1 - 7 8 5 6 ( 2 0 1 0 ) 0 6 4 ) 0 2 6 - 0 3 A n a l y s e so ft h eE f f e c t so fB D N Fo nM e m o r y A b i l i
4、 t yi nD e m e n t i aS e n i l eM i c e SG r a yIo fC A 1A r e a W A N GL i p i n 9 1 ,W A N GJ i n g y u 2 ,J I A N GC h a n g b i n 3 ( 1 A f f i l i a t e dZ h o n g - s h a nH o s p i t a lo ft h eD a l i a nU n i v e r s i t y ,D a l i a n1 1 6 0 0 1 ,C h i n a ; 2 L a b o r a t o r yA n i m a
5、 lC e n t e ro ft h eD a l i a nM e d i c a lU n i v e r s i t y ,D a l i a nl1 6 0 2 7 ,C h i n a ; 3 T h eS e c o n dA f f i l i a t e dH o s p i t a lo fD a l i a nM e d i c a lU n i v e r s i t y ,D a l i a n116 0 2 7 ,C h i n a ) 【A b s t r a c t 】O b j e c t i v e T oe x p l o r et h em e c h
6、a n i s mo ft h eB D N Fo ns e n i l ed e m e n t i am i c e M e t h o dT h es e n i l e d e m e n t i am i c ew e r et e s t e db yM o r r i sw a t e rm a z e T h ec h a n g e so ft h eh i p p o c a m p u ss y n a p t i cs t r u c t u r a lp a r a m e t e r sa n dG r a y t y p e1w e r es t u d i e
7、dw i t ht r a n s m i s s i o ne l e c t r o nm i c r o s c o p ea n dm o r p hm e t r i ca n a l y s i s R e s u l t T h es p o n t a n e o u sa c t i v i t ya n d e x p l o r a t o r yb e h a v i o ri n t h en e wa n da b n o r m a le n v i r o n m e n tw e r eo b v i o u s l yi n c r e a s e d T
8、h es t e p t h r o u # l a t e n c y ( S T L ) W a s p r o l o n g e ds i g n i f i c a n t l ya f t e re l e c t r i c a ls t i m u l a t i o n A f t e rt r e a t m e n tb yB D N Ft h ev o l u m ed e n s i t yo n a r e ao fG r a yt y p eI s y n a p s e si nC A Is e c t o ro fh i p p o c a m p u sw
9、e r ei n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y ,t h ep a r a m e t e r sw e r ed e c r e a s e dc o m p a r e dw i t ht h en o r m a l m i c e E s p e c i a l l y ,t h ec u r v a t u r eo fs y n a p t i c i n t e r f a c e ,t h ew i d t ho fs y n a p t i cc l e f ta n dt h et h i c k n e s so fp o
10、s t s y n a p t i cd e n s i t y w e r ei n c r e a s e dc o m p a r e dw i t ht h ec o n t r o lg r o u p ,w h i l et h ep a r a m e t e r sw e r ed e c r e a s e dc o m p a r e dw i t ht h en o r m a lm i c e C o n c l u s i o nT h ec h a n g eo ft h es y n a p t i cs t r u c t u r ea n dd e c r e
11、 a s ei nt h es y n a p t i cn u m b e ri so n eo ft h er e a s o n so nd e m e n t i a p a t h o l o g i c a lm e c h a n i s m B D N FC a np r o m o t es y n a p t i cr e c o n s t r u c t i o na n di m p r o v et h em e m o r yo fs e n i l ed e m e n t i am i c e 【K e yw o r d s 】 A I z h e i m e
12、 r Sd i s e a s e ;B r a i nd e r i v e dn e u r o t r o p h i cf a c t o r ( B D N F ) ;H i p p o e a m p u s ;S y n a p t i c 脑源性神经营养因子是神经生长因子家族中的一员;是神经生长和功能活动必须的多肽类因 【基金项目 辽宁省科技计划项目( 2 0 0 5 4 0 8 0 0 2 0 大连市科技计划项目( 2 0 0 5 E 1 1 S F 0 0 6 ) 。 【作者简介】王丽萍( 1 9 6 8 一) ,硕士,神经内科副教授,副主任医师。 万方数据 中国比较医学杂
13、志2 0 1 0 年6 月第2 0 卷第6 期C h i nJC o m p M e d ,J u n e2 0 1 0 ,V 0 1 2 0 N o 6 2 7 子,存在于神经系统,且能够在脑内选择性作用于 前脑胆碱能神经元。它对老年性痴呆( A l z h e i m e r s d i s e a s e ) 的防治作用受到国内外学者的关注。我们 以往的实验证明,N G F 可以改善痴呆老龄鼠的学 习记忆功能,考虑到学习记忆与神经元突触改变有 关,本工作进一部观察了B D N F 改善痴呆老龄鼠记 忆障碍同时,探讨相关区域神经突触的变化。对揭 示B D N F 在痴呆治疗的相关形态学变化
14、中的作用具 有重要意义。 1 材料和方法 1 1 实验对象 本工作选用1 8 月龄9 0 只( S P F ) 级I C R 小鼠, 在大连医科大学实验动物中心进行相关实验 生产 许可证号:S C X K ( 辽) 2 0 0 8 0 0 0 2 使用许可证号: S Y X K ( 辽) 2 0 0 8 0 0 0 2 。体重4 8 3 5g 。室温, 自由进食饮水,1 2h 昼夜。 1 2 实验方法 以M o r r i s 水迷宫试验测试小鼠空间学习记忆, 证实存在智能障碍,并分为用药组和对照组。 1 3 脑内微量注射 按文献B 1 报道方法进行定位,以微量泵进行海 马内注射。 1 4 电
15、镜样品制备 取治疗组、对照组和正常组各2 0 只,用脊髓离 断法将小鼠处死,使脑组织充分固定取脑。行常规 电镜包埋与轴铅双染色,每份标本观察3 张铜网,每 张铜网由左上向右下移动,并随机拍摄5 张1 0 0 0 0 倍显微照片,在经光学放大至3 0 0 0 0 倍。 1 5 形态计量方法 在放大3 0 0 0 0 倍条件下,按郑富盛方格点阵计 数及截距法“ 1 和龚云等p 1 方法对G r a yI 型突触的 体积密度( V v ) 、面积密度( S v ) 、比表面( 6 ) 平均面 积( A ) 面数密度( N 。) ,突触界面曲率、突触间隙宽 度及突触后致密物厚度等结构参数进行计量分析,
16、 用S P S S 软件包统计,求得平均值,标准差,行 检验。 2结果 2 1 逃避潜伏期比较 行为空间记忆两组痴呆老龄鼠用药后自发运 动减少,食欲不振,对外界刺激反应迟钝。治疗组 术后4 8h 死亡3 只,对照组术后4 8h 内死亡2 只, 治疗前各组潜伏期延长。治疗后对照组无明显改 变。B D N F 组治疗后潜伏期缩短。表1 结果显示治 疗组及对照组与正常组比较小鼠均存在空间记忆 障碍( P 0 0 5 N o r e :P 0 0 5v en o r m a l 万方数据 2 8 中国比较医学杂志2 0 1 0 年6 月第2 0 卷第6 期C h i nJC o m pM e d ,J
17、 u n e2 0 1 0 ,V 0 1 2 0 N o 6 2 3 突触结构相关参数的变化 痴呆老龄鼠海马C A l 区G r a yI 型突触结构相 关参数;治疗后突触界面曲率无明显变化,突触间 隙变窄,突触后膜致密物质增加( 表3 ) 。学习记忆 减退时突触间隙增大63 本实验在痴呆老龄鼠海马 C A l 区G r a yI 型突触的突触间隙变宽( 图1 ) ,治疗 后突触数量增加同时突触间隙变窄( P 0 0 5 N o t e :P 0 0 5v 8 l l o r m a l 3 讨论 B D N F 对周围和中枢神经元有广泛的作用1 。 B D N F 通过与突触后膜受体结合能促
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