低频rTMS增强Aβ模型大鼠学习记忆功能的研究

发布时间：2019-04-26 15:41

【摘要】：目的： β淀粉样蛋白(amyloid beta protein,Aβ)沉积是导致阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease, AD)的重要原因之一。本论文研究低频重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation, rTMS)对海马内注射凝聚态Aβ1-42模型(Aβ模型)大鼠学习记忆功能的增强作用。论文研究从Morris水迷宫空间学习记忆行为学和海马穿通纤维-齿状回突触通路(perforant path-dentate gyrus, PP-DG)的突触可塑性(长时程增强long-term potentiation, LTP)来研究低频rTMS对Aβ模型大鼠学习记忆功能的增强效应。并从神经营养因子(BDNF、NGF)和NMDA受体的角度探索低频rTMS对Aβ模型大鼠学习记忆功能增强作用的机制。 方法： 1.动物分组：2.5月龄雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为四组：正常对照组(Con)、正常大鼠施加rTMS刺激组(Con+rTMS)、海马内注射凝聚态Aβ1-42模型组(Aβ)、Aβ模型大鼠施加rTMS刺激组(Aβ+rTMS)。 2.Aβ模型大鼠制备：大鼠双侧海马注射经36h孵育的Aβ1-425μl制备Aβ1-42海马内注射模型大鼠。 3.应用免疫组化染色检测Aβ模型大鼠海马内的Aβ1-42沉积：应用免疫组化染色检测Aβ模型大鼠海马内Aβ沉积,验证Aβ1-42成功打入Aβ模型大鼠海马脑区。 4.低频rTMS干预：Aβ1-42大鼠海马区注射14天后,每天对Aβ+rTMS组和Con+rTMS组大鼠进行低频(1Hz) rTMS干预,连续14天(每日一次,每次400个脉冲刺激)。 5.应用Morris水迷宫检测4组大鼠的空间学习记忆能力。 6.在体海马PP-DG通路突触可塑性的LTP检测：应用在体电生理胞外刺激-记录技术,记录4组大鼠海马PP-DG通路的LTP水平。 7.海马内NMDA受体含量的检测：应用Western blot检测4组大鼠海马内NMDA受体亚单位(NR1、NR2B和NR2A)的含量。 8.海马内神经营养因子(BDNF和NGF)含量的检测：应用ELISA试剂盒检测4组大鼠海马内NGF和BDNF的含量。 结果： 1.海马Aβ沉积的免疫组化染色结果：Ap模型大鼠打药套管末端所在的海马DG区、海马其他区域以及大脑皮层均有明显的Aβ1-42免疫组化阳性反应：而正常大鼠海马、皮层等各相应区域未见Aβ1-42免疫组化阳性反应。 2.空间学习记忆能力的Morris水迷宫行为学实验结果：在Morris水迷宫定位航行实验中,Ap模型大鼠在训练第2天和第3天中的逃避潜伏期和平均游泳距离均较正常对照组显著延长(P0.05,n=7)；在空间探索实验中,Aβ模型大鼠在目标象限内所占时间百分比与对照组相比明显缩短(P0.05)。Aβ+rTMS组在空间探索实验第3天的平均游泳距离和逃避潜伏期与Ap模型组相比均显著降低(P0.05,n=7)；在空间探索实验中,Aβ+rTMS组大鼠在目标象限平均游泳距离和所占时间百分比均长于Aβ模型组(P0.05,n=7)。 3.在体海马PP-DG通路突触可塑性的LTP：在电生理胞外刺激-记录实验中,Ap模型大鼠LTP群峰电位(population spike, PS)幅值较正常对照组明显下降(p0.01,n=8)；Aβ+rTMS组大鼠PS幅值显著高于Ap模型组(p0.01,n=8)。 4.海马NMDA受体含量的Western blot实验结果：Aβ模型组大鼠海马内NR1和NR2B蛋白含量均显著低于正常对照组(p0.01, n=5); Aβ+rTMS组大鼠海马内NMDA受体亚基(包括NR1、NR2A和NR2B)表达含量均较Aβ模型组显著增加(p0.01,n=5)。 5.海马营养因子含量的ELISA实验结果：与正常对照组相比,Aβ模型大鼠海马内BDNF和NGF含量明显降低(p0.05, n=5); Aβ+rTMS模型组大鼠海马内BDNF和NGF含量较Ap模型组显著增加(p0.05,n=5)。 结论： 本论文研究的主要结论如下： 1.大鼠海马内Ap的沉积会显著降低大鼠的学习记忆能力： 1)与正常对照组相比,Ap模型大鼠Morris水迷宫空间学习记忆能力降低； 2)与正常对照组相比,Ap模型大鼠海马PP-DG通路的LTP被抑制。 2.低频rTMS显著增强Ap模型大鼠的学习记忆功能： 1)低频rTMS增强Aβ模型大鼠Morris水迷宫空间学习记忆能力； 2)低频rTMS易化Aβ模型大鼠海马PP-DG通路的LTP。 3.低频rTMS增强Aβ模型大鼠学习记忆功能的机制： 1)低频rTMS上调Aβ模型大鼠海马内NMDA受体含量,从而提高Aβ模型大鼠学习记忆能力； 2)低频rTMS增加Aβ模型大鼠海马内神经营养因子(BDNF和NGF)含量,从而提高Aβ模型大鼠学习记忆能力。 4.低频rTMS也增强正常大鼠学习记忆功能： 1)低频rTMS提高正常大鼠空间学习记忆能力； 2)低频rTMS上调正常大鼠海马内BDNF和NGF含量。
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【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R-332;R749.1

【参考文献】

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本文编号：2466197