发布时间:2023-09-28 10:12:27
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇医学影像技术技能,期待它们能激发您的灵感。
中图分类号:G712 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.04.115
北海市卫生学校(原北海市合浦卫生学校)始建于1958年,属卫生行业主管公立中等职业学校,是国家级重点中等职业学校和广西示范性中等职业学校。2007年学校被自治区卫生厅确认为广西第三批全科医学教育理论教学培训基地,附属医院确认为临床技能培训基地。2012年学校被教育部、财政部、人力资源和社会保障部批准为第三批“国家中等职业教育改革发展示范学校”立项建设单位,医学影像技术专业是重点建设专业,附属医院是临床实践技能实训基地作为特色项目重点建设。北海市卫生学校附属医院既是师生参加社会和技能实践的重要实训基地,也是对应卫生产业的经济实体。多年来,附属医院为保障人民身体健康服务地方经济作出贡献。
我校医学影像技术专业1975年开办,具有四十多年办学经验,初期称为放射医士专业,进入新世纪后一系列的教学改革和创新,医学影像技术专业已经发展成为我校的特色重点专业,2005年被广西自治区教育厅认定为全区中等职业教育示范专业,2013年我校中等职业教育医学影像技术实训基地建设项目竣工并顺利通过广西自治区教育厅验收。我校医学影像技术专业年招生人数较多(250人/年),在校生规模较大(686人)的专业,培养了广西医学会影像技术委员会主任李文美、副主任钟易等一大批区内该专业杰出学者、专家和技术人才,据统计,全广西大部分医院县市级放射科主任和副主任均为我校该专业毕业生。
北海市卫生学校始终把卫生中等职业教育和医疗服务协调发展、互相促进作为学校的办学特色和基本方略,教产结合是学校提高教学质量和医疗服务质量重要的抓手。医学影像技术专业需要X线机、DR、CT和超声等大型医疗设备作为教学设备,不但价格昂贵,而且人员和环境要求高,诊断治疗和技术操作人员准入认证、人员防护、环境防护以及患者防护等都非常严格,如果没有附属医院作为临床实训基地依托,实行教产结合,这些大型医疗设备就单纯作为示教教具,必定造成资源浪费,生均教学设备均费用很高,学校难以维持运转。反之,如果以附属医院作为临床实训基地依托,实行教产结合,学校对附属医院实行一体化管理体制,不断完善医学教育功能和医疗服务功能,一方面开展医学应用性技术的研究和开发,提高大型教学设备的使用效益,降低了教学投入成本,增强了学校经济实力;另一方面教产结合的收益除满足附属医院的发展外,还投入到学校的基础设施建设中。附属医院作为师生参加社会和技能实践的重要实训基地建设,附属医院的建设和发展壮大,就能很好地展示学生日后将从事的卫生职业前景,起榜样示范作用[3-4]。
1 建设工学结合和顶岗实习实训教学硬件
学校附属医院是一所集医疗、教学、培训、科研四位一体的国家二级甲等综合医院,设置有门诊部、急诊科、内科、外科、妇产科、儿科、五官科、口腔科、麻醉科、中医科、理疗科、感染性疾病科等业务;医技部门开设药剂科、放射科、CT室、超声诊断科、心电图室、脑电图室、胃镜室、病理科等科室,开设病床数336张。附属医院加强与医学影像技术等办学专业的实训基地相关建设,建好示教室和所有实习生值班室,安装了超声诊断科教学闭路电视录制和转播系统,完善医学影像PACS系统,真实的医疗服务场景和卫生职业服务流程等为师生参加实践训练提供保证。还新建了两个各拥有30台计算机,配备投影设备的医学影像诊断一体化实训室,新建了每个拥有8套先进B超设备、电脑捕获实时图像可大屏幕投影演示的超声诊断实训室,各科室均安装多媒体大屏幕投影并连接校园网,可随时调用包括附属医院实时CT、DR、超声影像等网络资源中心的教学资源上课,这一系列的建设投入有力地保证了一体化教学的实施,也保证了学生充分实践的机会。
2 改革实训实习课程和创新实训实习管理
以附属医院为依托,学校率先中职学校中应用问题教学法等现代先进教学方法,推行“理实一体化”教学模式,按“模块化”教学,完善阶段实习教学计划和实施方法、重新编写实习生手册,优化和量化阶段2周阶段见习和顶岗实习教学计划和实施方法,完善实习管理相关制度教学模式,实施2周阶段见习和顶岗实习。以附属医院为依托,教产结合,学校创新教学方法,让部分专业课教学在附属医院实施,通过工学结合,改变原来单纯理论教学后再实验的教学方法,引入“导生制”、“助教”教学手段,创新教学方法,全面提高学生的实际操作能力和技能水平[4-5]。以附属医院为依托,教产结合,学校在完善校际共享、校企共享、师生共享、满足专业发展需要的教学资源库,构建以岗位能力职业准入和职业发展为目标、以工作过程和工作任务为导向的课程体系,创新“校企合作、工学结合、顶岗实习”的人才培养模式等方面的取得进展。
3 建设双师型师资队伍
学校重视“双师型”师资队伍的建设,教产结合,增强教师动手能力、知识传授能力、现场指导能力等,不断优化教师队伍的结构。学校建立附属医院专业人员教学轮岗和兼课机制。制定相关制度激励专业人员承担实践教学任务与获取教师资格证书和中职教师系列职称,采取双职(教研室主任、附属医院放射科、CT室、超声诊断科和心电图室等业务科室主任)或挂职的措施,培养学校专业带头人和骨干教师。教师担任附院科主任和兼职教学工作,充分发挥其潜能,认真做好教学工作和医疗服务,以其丰富的专业知识和教学临床经验、优良的教学效果和突出的科研能力获得社会和学校师生的一致好评。教师不仅熟悉操作过程,而且精通原理,并能教会学生;教师不仅将生产、管理、服务知识应用于生产,而且将这些知识能有效地再现、传授给学生。以附属医院为依托,教师应用问题教学法培养学生综合运用知识能力,教师更好地了解学生,提高自身素质,很好地顺应教学方法改革的要求,一方面,大大提高教师自身的动手与实践能力、生产实际问题的解决与分析能力、指导实训与现场教学能力;另一方面,大大提高学生实践技能水平,同时提高教学效率,探求改革课程和提高教学效果的有效途径,实现培养实用型卫生人才的目标[4-5]。学校医学影像技术专业现拥有具备教师专业技术职称又具备卫生专业技术职称的“双师型”教师二十多人,教师实现了从传统经验型教师向现代学者型、反思型、研究型教师转变。。
4 改革学生评价模式
传统的医学影像技术专业学生评价模式较笼统,专业条块分割,无细化和量化标准,难以实现与岗位所需的技能对接。以附属医院为依托,教产结合,重新制订实习生出科成绩评定办法和实成绩评定办法,建立较为科学合理的医学影像技术专业实习生和评价标准,建立以能力为核心的医学影像技术专业学生综合评价模式。学生要掌握多门知识,还要掌握本专业职业岗位的知识、技能和技术。同时,也要掌握相关专业、行业的知识、技能、技术,并能将各种知识、技能、技术相互渗透、融合和转化,因此我们以职业道德和职业能力为标准,以横向为主的模块式课程体系,强调的是职业岗位、技术的专项性、操作性和应用性,学校通过对该专业技能操作岗位细分,制定了X线摄影技术、肝胆超声扫描技术、心电图检查技术等专业技能考核评分标准。组织实施专业技能操作考核,通过这些考核,对学生实施客观、标准的量化考核,保证医学影像技术专业学生能力培养的质量。学校还举办全校医学影像专业技能操作比赛,激励学生参加实训兴趣的积极性。学校还建立以理论考、实验考、实训考、用人单位考和毕业生质量跟踪调查评价为主的综合评价模式[3-6]。
5 改进人才培养模式
医学影像技术专业具有联系实际、知能并重和启发诱导等特点,理论和实践结合紧密又不乏高深的理论,而且有很强的实践性[3-4]。课程设置为培养目标服务、教学内容为专业服务、理论系统为操作实践服务,突出能力的培养。以附属医院为依托,教产结合,通过真实病例、实际工作场景和仪器操作,教学具富有能动性和创造性,有效加强学生理论联系实际,有效将书本理论知识转化为现实工作能力。为节约教学时间,保证学生充分实践,我校大力推进医学影像专业课程实施一体化教学,教师在教学过程中充分利用医学影像网络教学资源中心的资源,贯彻多媒体视图直观教学、多图纵横对比、理论与实践高度结合、精讲多练、调动学生参与等教学原则。学校加大投入,增加了超声诊断学课时和增开心电图诊断学课程。传统的教学大纲、教学计划比较笼统,各学科课程条块分割,难以实现以岗位所需的能力对接[3-5]。传统的教学大纲专业课程设置超声诊断仅安排72学时,只能达到让学生了解的水平, 因此要真正达到熟练的层次必须依托附属医院,增加医学影像技术专业课时,尤其是实训课时,我校实施的教学计划中超声诊断学调整为144学时,理论实践比为1:1。传统的教学大纲中无心电图诊断学教学要求,因为该门技术在基层已经普及应用,我校在选修课程模块中安排114课时[7]。通过教产结合,医学影像专业课程实施一体化教学,教师在教学过程中充分利用医学影像网络教学资源中心的资源,贯彻多媒体视图直观教学、多图纵横对比,不但提高了学生学习的主动性,克服从模具、课堂练习转为真实人体操作和实际场景的恐惧心理,而且方便了在校生及早接触社会,贴近岗位。制订完善新的教学大纲、教学计划(草案),创新教产一体的人才培养模式,制定医学影像专业新课程表,完成效果评价报告,构建模块化和以工作任务为中心的课程体系,完善“教产一体、工学结合”人才培养模式。由于我校医学影像技术专业毕业生只要一人当班即可同时兼X线、超声和心电图仪器操作和常见病看图诊断工作,实际操作能力强,深受乡镇医院和社区医院的欢迎,很多在实习阶段学生就与用人单位签订了工作合同,近年来医学影像技术专业当年对口就业率达到了95.4%。[5-7]
随着我国基层医疗卫生事业迅速发展,农村新型合作医疗和城市社区卫生服务网点大量增多,规模扩大,设备更新,大多配备了X线、超声、心电图等辅助诊断设备,基层医学影像专业人才需求量明显增加。今后我们将紧紧抓住国家实施医药卫生体制改革和建设国家中等职业教育改革发展示范学校的机遇,产教结合,加大投入,促进作为临床实践技能实训基地的附属医院的规模进一步扩大、医疗服务质量进一步提高、教育教学功能进一步完善,促进医学影像技术专业进一步发展,充分发挥我校医学影像专业的办学优势,培养更多胜任基层卫生服务的医学影像技术专业人才,充分体现卫生职业教育的功能,彰显示范校的特色,造福百姓。
参考文献:
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[7]刘伟,肖智谦,邱琼华.电图诊断视图直观加问题驱动教学法实践初探[J].卫生职业教育,2011,29(8):76-77.
作者简介:肖智谦(1968-),男,汉族,广西合浦人,医学硕士,临床医学高级讲师,副主任医师,北海市卫生学校附属医院院长,国家执业医师临床实践技能考试考官,连续从事中职卫校教学二十多年,是中国职业院校教学名师,广西北海 536000
林斯文,北海市卫生学校,广西北海 536000
【摘要】 目的观察并比较独一味和吡拉西坦对小鼠学习记忆能力的影响。方法以东莨菪碱和乙醇分别造成小鼠学习记忆获得障碍和记忆再现障碍,采用迷津法和跳台法进行观察。结果独一味提取物(0.5 g·kg-1和1.0 g·kg-1)及吡拉西坦(0.2 g·kg-1)均可使小鼠逃避伤害刺激的反应速度加快,错误次数明显减少,遭电击时间缩短(与模型组比较,0.01<P<0.05),两药的效果相近(P>0.05)。结论独一味对小鼠的学习和记忆障碍有改善作用,其作用机制有待进一步研究。
【关键词】 独一味;吡拉西坦;记忆获得障碍;记忆再现障碍
Abstract:ObjectiveTo observe the effects of Herba Lamiophlomis on learning and memory ability of mice. MethodsThe models of aquired dysmnesia and reproduction memory disorders were established by scopolamine and alcohol,and the effects of Herba Lamiophlomis and piracetam on learning and memory ability were observed and compared.ResultsThe Herba Lamiophlomis aqueous extract at the dose of 0.5 g·kg-1 and 1.0 g·kg-1 could reduce the error times,prolong the latent period and shorten total time of lightning stroke.There was a significant difference between the Herba Lamiophlomis and model group ( P<0.05).While there was no significant difference between the Herba Lamiophlomis and piracetam ( P>0.05). ConclusionHerba Lamiophlomis can obviously improve learning and memory ability of mice.
Key words:Herba Lamiophlomis; Piracetam; Aquired dysmnesia; Reproduction memory disorders
独一味Lamiophlomis rotata(Benth.)Kudo系唇形科无茎多年生草本植物,以全草或根及根状茎入药,是藏、蒙、纳西等民族常用草药。从独一味的地上部分及根中分离得到黄酮类、环烯醚萜类和苯乙醇苷类等多种化学成分[1,2]。研究表明,独一味具有活血化瘀、镇痛、止血、消肿、抗炎等作用[3,4]。独一味胶囊用于各种疼痛、止血等取得了满意的疗效[5~7]。但独一味对行为障碍的影响未见报道。本实验采用东莨菪碱和乙醇致小鼠学习记忆障碍,采用迷津法和跳台法观察并比较独一味提取物和吡拉西坦对学习记忆能力的影响。
1 材料
1.1 动物
昆明种小鼠,体重17~23 g,雌雄兼用,由天津市实验动物中心提供,合格证号为SCXK津2005-0001。
1.2 药品
独一味,产地甘肃,由本校天然药物化学实验室提取;吡拉西坦,天津金世制药有限公司生产,批号 20071027;氢溴酸东莨菪碱,上海禾丰制药有限公司生产,批号 061101;无水乙醇,天津市华东试剂厂生产,批号 20061124。
1.3 仪器
MG-2型迷津刺激器,张家港市生物医学仪器厂生产;ZH-50型小鼠跳台刺激仪,安徽淮北正华生物仪器有限公司生产。
2 方法与结果
2.1 独一味提取物的制备[7]
取独一味粉碎,加水煎煮3次,1 h/次。合并煎液,过滤,将滤液浓缩并在80℃以下干燥成棕色粉末。用时用蒸馏水稀释至所需浓度,保存于冰箱。
2.2 独一味对东莨菪碱致记忆获得障碍小鼠学习记忆能力的影响
2.2.1 迷津法[8]
用小鼠Y型迷宫进行实验。选健康成年昆明小鼠60只,体重(19.8±1.5)g,雌雄各半,随机分成5组。1组,对照组;2组,模型组;3组,吡拉西坦组(0.2 g·kg-1);4组,独一味低剂量组(0.5 g·kg-1);5组,独一味高剂量组(1.0 g·kg-1)组。各组均灌胃给药,1组及2组给生理盐水,容量均为10 ml·kg-1,1次/d,连续14 d。于第13天上午给药后1 h开始训练。训练前10 min,1组腹腔注对生理盐水,其余各组小鼠均腹腔注射氢溴酸东莨菪碱(1.5 mg·kg-1)。训练时先将小鼠放于起步区适应2 min,然后通电(40 V交流电),动物受到电击后直接逃至安全区为正确反应,逃至电击区为错误反应。如此训练15次,记录正确反应与错误反应次数。24 h后进行测试,观察指标及方法同训练时。结果以±s表示,通过t检验比较两组间差异的显著性。结果见表1。表1 迷津法观察独一味对东莨菪碱所致小鼠学习记忆障碍的改善作用(略)
结果显示,独一味能明显减少小鼠错误反应次数,改善小鼠由东莨菪碱所致的学习及记忆获得障碍。
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2.2.2 跳台法[8]
选健康成年昆明小鼠60只,体重(20.3±2.3) g,雌雄各半,随机分成5组。分组方法及给药方法同“2.2.1”项。于第13天上午给药后1 h开始训练,训练前10 min,1组腹腔注对生理盐水,其余各组均腹腔注射氢溴酸东莨菪碱(1.5 mg·kg-1)。训练时先将小鼠放入跳台反射箱内适应3 min,然后通电(36 V),小鼠受到电击后正常反应为跳上跳台,逃避电击,跳下台时小鼠双足同时接触铜栅触电,视为错误反应。训练5 min,并记录小鼠逃避电击首次跳上跳台的时间(反应阈)、5 min内触电次数(错误次数)及5 min内累加触电时间(错误反应时间)作为学习成绩。24 h后重新测试,测试时先将小鼠放于跳台上,同时记时,记录小鼠第一次跳下跳台的时间,此期间为触电潜伏期,并记录5 min内小鼠的错误反应次数及累加触电时间作为记忆成绩。结果以±s表示,通过t检验比较两组间差异的显著性。结果见表2。表2 跳台法观察独一味对东莨菪碱所致小鼠学习记忆障碍的改善作用(略)
结果显示,独一味能明显缩短小鼠逃避电击的时间,减少错误反应的次数,缩短触电时间,并明显延长了测试时跳台上的停留时间(潜伏期)。
2.3 独一味对乙醇所致的记忆再现障碍小鼠学习记忆能力的影响
采用小鼠迷津法进行实验。选健康成年昆明小鼠60只,体重(19.5±1.4)g,雌雄各半,随机分成5组。分组方法及给药法方法同“2.2.1”项。于第13天上午给药后1 h开始训练。训练方法及观察指标同“2.2.1”项。24 h后进行测试。测试前15 min, 1组灌胃生理盐水,其余各组小鼠均灌胃35%乙醇,容量为0.1 ml·10 g-1,造成动物记忆再现障碍。测试方法及数据处理方法同“2.2.1”项。结果见表3。表3 独一味对乙醇所致记忆再现障碍小鼠学习记忆能力的影响(略)
结果显示,35%乙醇能明显降低小鼠的记忆再现能力,使错误反应次数增多。吡拉西坦和独一味均能减轻这种损伤,使学习能力有所增强,记忆再现障碍得到明显改善。
3 讨论
学习过程是由广泛的神经元群的共同活动来完成的,反复的刺激使脑细胞的活动在时间上和空间上发生构型的变化,细胞间的联系更加容易,使学习的信息得到巩固而形成记忆。
学习和记忆是一个极其复杂的生理生化过程,其影响因素很多。首先,中枢递质与学习记忆活动有关,拟胆碱药可加强记忆活动,而抗胆碱药东莨菪碱则能使学习记忆功能减退;其次,中枢神经系统的基本功能—兴奋与抑制是影响学习记忆的一个重要因素。中枢的过度抑制会使学习记忆能力下降,高浓度乙醇会作用于大脑及小脑,抑制中枢,产生近记忆力丧失,时空定向力障碍,共济失调等。
该实验采用东莨菪碱和乙醇分别造成小鼠学习记忆获得障碍和记忆再现障碍,增加动物的错误反应次数及反应时间。模型组与空白组比较,均P<0.05。吡拉西坦是促思维记忆药,用于脑血管疾病,神经外科手术后等已有多年,实验中比较了独一味与吡拉西坦对小鼠学习记忆能力的影响。
研究表明,独一味对东莨菪碱及乙醇所致的学习及记忆障碍均有明显的改善作用(与模型组比较,均P<0.05),其效果与吡拉西坦相近(P>0.05)。独一味改善学习记忆能力的作用可能与其活血化瘀,从而改善脑组织的血液供给有关。其确切作用机制还有待进一步研究。
【参考文献】
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[关键词] 自体输血;异体输血;胃癌;炎性因子;免疫功能
[中图分类号] R5 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742(2016)02(a)-0106-02
Effect of Autogeneic or Allogeneic Transfusion on Inflammatory Factor and Immunologic Function in Patients with Radical Operation for Carcinoma of Stomach
LUO Yun, WANG Hong-mei
Blood Transfusion Department, The people s Hospital of Taixing of Jiangsu Province, Taixing, Jiangsu Province,225400 China
[Abstract] Objective To research the effect of autogeneic or allogeneic transfusion on inflammatory factor and immunologic function in patients with radical operation for carcinoma of stomach. Methods 96 cases of early gastric cancer patients receiving the radical operation for carcinoma of stomach in our hospital from June 2012 to August 2014 were selected and randomly divided into the autogeneic group and the allogeneic group with 48 cases in each, the allogeneic group were transfused with allogeneic whole blood, the autogeneic group were transfused with autologous blood, the natural killer (NK cells), proleulzin(IL-2)and T lymphocyte subsets level(CD3+、CD4+、CD4+/CD8+)of the two groups before and after operation were compared. Results The NK cells and IL-2 of the two groups at the same day after operation were obviously decreased compared with those before operation,(P
[Key words] Autogeneic transfusion; Allogeneic transfusion; Gastric cancer; Inflammatory factor; Immunologic function
胃癌是源于胃黏膜上皮细胞的恶性肿瘤,患者早期可无任何体征,中晚期常见上腹压痛及肿块,晚期患者会出现贫血、消瘦、营养不良甚至恶病质等表现[1-2]。由于胃癌的恶性程度较高,手术切除是根治早期胃癌的唯一方法[3],该研究2012年6月―2014年8月临床观察96例在该院接受胃癌根治术的患者,旨在探讨自体、异体输血对患者炎性因子及免疫功能的影响,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
整群抽选2012年6月―2014年8月就诊于该院的早期胃癌患者96例,所有患者均经临床诊断及X线、腹部超声、胃镜等相关检查确诊,且自愿在该院接受根治术治疗,排除伴有心、肝、肾其他严重疾病及免疫性疾病者,排除精神、意识障碍不能配合研究者,排除有放、化疗和激素治疗史患者,排除不签署知情同意书者。且该研究经该院伦理委员会审核批准。上述96例患者按照随机法将其分为自体组(n=48)和异体组(n=48),自体组中男30例,女18例,年龄34~68岁,平均(46.5±6.2)岁;体重53~79 kg,平均(66.3±5.4)kg;异体组中男29例,女19例,年龄35~67岁,平均(47.2±7.1)岁;体重52~79 kg,平均(68.4±5.1)kg,两组患者在基线资料方面比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 方法
所有患者在该院接受根治性手术,术前明确肿瘤部位、大小,制定手术方案,上腹正中切口,探查清除后切除病胃、重建消化道,术毕。两组患者麻醉、手术方式相同,异体组术中输异体全血400~600 mL,自体组麻醉后术前经桡动脉放血400~600 mL,并静脉输入同等6%羟乙基淀粉(国药准字H2006436),术毕将自体血输回。
1.3 观察指标
分别于术前、术后当天及术后7 d取患者清晨静脉血,检测自然杀伤细胞(NK细胞)、白介素-2(IL-2)及T淋巴细胞亚群(CD3+、CD4+、CD4+/CD8+)水平。
1.4 统计方法
采用SPSS 17.0统计学软件分析研究数据,计量资料以均值±标准差(x±s)表示,行t检验,P
2 结果
2.1 炎性因子
术后当天两组患者NK细胞、IL-2较术前显著下降(P
表1 两组患者手术前、后NK细胞及IL-2水平比较(x±s)
注:①与术前比较,P
2.2 疫功能指标比较
术后当天两组T淋巴细胞亚群各指标均显著下降(P
3 讨论
早期胃癌行根治性切除术是目前唯一治愈手段,术后5年生存率达80%以上[4]。但肿瘤患者围术期输血对其预后及5年生存率具有一定的消极影响[5]。由于血液是多种成分组成的混合物,可与机体免疫系统发生相互作用,诱发受血者免疫功能抑制,促进肿瘤细胞的生长,使肿瘤复发[6]。
有研究[7]显示围术期胃癌患者输注异体红细胞会影响其细胞免疫功能。IL-2具有免疫增强作用,参与B细胞激活、增殖,输血后T细胞产生IL-2减少,IL-2功能降低,B细胞激活和抗体产生减少、NK细胞功能不全,导致机体免疫功能抑制。因此,临床应严格执行输血标准,减少不必要的输血。该研究中异体输血组术后当天IL-2水平显著下降,且明显低于自体输血组,术后7 d异体输血组NK细胞水平也显著低于自体输血组。异体输血对患者免疫功能影响较大。且自体组术后7 d T淋巴细胞亚群指标恢复到术前水平,而异体组CD3+(60.3±11.2)%、CD4+(30.4±6.2)%、CD4+/CD8+(0.88±0.25)显著少于自体组。可见自体输血1周后患者免疫功能渐渐恢复,而异体组则出现了较长时间免疫功能抑制。
综上,胃癌患者自体输血较异体输血对患者免疫功能影响小,值得推广。
[参考文献]
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关键词: 血管性痴呆;穴位埋线;学习记忆能力;抗凋亡因子;凋亡
中图分类号: R245.0 文献标志码 :A
文章编号 :1007-2349(2014)01-0059-03
血管性痴呆(vascular dementia,VD)是由一系列脑血管因素(缺血、出血、急慢性缺氧性脑血管病等)导致脑组织损害引起的以认知功能障碍为特征的痴呆综合征[1],已成为威胁高龄人群生命的疾病之一。细胞凋亡是血管性认知功能损害重要的病理生理机制,认知功能损害程度与细胞凋亡有着直接的联系。目前细胞凋亡在脑血管病发病机制中受到重视,多种细胞因子作为启动因素引起缺血性脑损伤。Livin是近年发现的凋亡抑制蛋白(inhibitor of apoptosis protein family,IAPs)家族新成员,具有较强的抗凋亡活性。本研究制备VD大鼠模型,采用穴位埋线治疗,观察VD大鼠血清Livin水平,探讨穴位埋线治疗VD的可能机制,为临床治疗VD提供一定的实验依据。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物 健康雄性SD大鼠70只,体重280~300 g,清洁级,由重庆滕鑫比尔实验动物销售有限公司提供,许可证号:SCXK(渝)2007-0006。
1.1.2 实验器材 可吸收性外科缝线(经络疏通专用线)(中国中医研究院众益科技开发公司);电子天平(苏州精密仪器厂);DigBehv Morris 水迷宫视频分析系统(上海吉量软件科技有限公司);微型动脉夹(安徽淮北正华生物仪器设备有限公司);SDQ-30双极射频电凝器(苏州手术器械厂);一次性1mL注射针头、一次性5mL注射针头(江西洪达医疗器械集团有限公司)。
1.1.3 药品与试剂 水合氯醛、4%多聚甲醛、兔抗大鼠Livin抗体(美国R&D Systems 公司生产)检测试剂盒(贵州平生生物技术有限公司提供)、尼莫地平片(正大青春宝药业有限公司生产,批号:0801002)。
1.2 方法
1.2.1 VD大鼠模型的建立 将大鼠随机分为假手术组、VD模型组、穴位埋线组和尼莫地平组,采用改良的Pulsinelli’s四血管阻断法(four-vessel occlusion,4-VO)建立VD大鼠模型[2]。模型制作成功标准:大鼠在4条血管阻断后1-2 min内,翻正反射消失,虹膜变白及瞳孔散大。
1.2.2 治疗方法 术后第7天开始治疗,除穴位埋线组外,其余各组治疗均在每天上午9:00~11:00进行,每日1次,连续治疗15 d。
1.2.2.1 穴位埋线组 穴位选择:百会、膈俞、气海、三阴交、膻中。穴位定位:以《实验针灸学》定位位置为标准[3]。治疗方法:将可吸收性外科缝线(4~0号)剪成2 mm小段若干,放在已消毒纸上备用。使用时用镊子将其装入1 mL的注射针头,然后再将预先剪去针尖的针灸针作为针芯穿入注射针头内,组成一套埋线工具。埋线时,先以碘酒消毒,乙醇脱碘后,将注射针头刺入穴位,然后抵住针灸针针尾作注射状,迅速将针头内的羊肠线推入穴内,感觉注射针内有空虚感时方可出针,并确认羊肠线已埋入穴位内。
1.2.2.2 尼莫地平组 按20 mg/(kg・d)的用量进行灌胃治疗。
1.2.2.3 假手术组、VD模型组均给予蒸馏水1 mL/100 g灌胃。
1.2.3 Morris 水迷宫学习记忆能力检测[4]各组大鼠于术后第28 d开始水迷宫测试。Morris水迷宫为圆形水池,直径100 cm,深50 cm,水深30 cm,水温(24±2)℃,池壁上4个等距离点分水池为四个象限,选第三象限在其中央放置平台,平台无色透明,直径6 cm,高28 cm,平台没于水面下2 cm,水池周围参照物保持不变。第1~6 d进行定向航行实验,每日将大鼠按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限的顺序从各入水点(各象限水池壁中点)靠池壁放入水中,记录60 s内大鼠从水中爬上站台所需时间为逃避潜伏期;第7 d行空间探索实验,将大鼠从第Ⅰ象限入水点放入水池,记录2 min内大鼠在第Ⅲ象限游泳时间和穿越站台次数。
1.2.4 血清采集及检测 Morris 水迷宫检测之后,于腹股沟处切开皮肤,剪断股动脉采集血液,入冰箱静置过夜后采集血清以备进行Livin含量检测。开颅取脑,取海马组织固定12 h。经梯度酒精脱水、透明、浸蜡、包埋后,连续冠状切片(片厚5 um)。苏木素-伊红(HE)染色,光镜下观察海马神经元的病理变化。
1.2.5 图像分析及统计学处理 用Biomias99图像分析系统进行图像分析。实验数据用SPSS12.0统计软件进行单因素方差分析,组间差异比较采用SNK检验,统计结果以以表示。
2 结果
2.1 穴位埋线对VD大鼠Morris水迷宫的影响
2.1.1 定位航行实验 平均逃避潜伏期反映大鼠的学习能力。模型组大鼠平均逃避潜伏期与假手术组比较明显延长(P
2.1.2 空间探索实验 该实验反映了大鼠的记忆能力。VD模型组与假手术组比较,第Ⅲ象限活动时间缩短、穿越站台次数减少(P
2.2 穴位埋线对VD大鼠血清livin含量的影响 VD模型组大鼠血清Livin含量比假手术组显著降低(P
2.3 穴位埋线对VD大鼠病理形态学的影响 HE染色见假手术组大鼠海马CA1区神经元排列整齐、密集,无变性、坏死和肿胀细胞结构正常,胞浆丰富,无胶质细胞增生现象;细胞核呈圆形、椭圆形。(见Fig.1图A);VD模型组海马组织明显水肿,血管扩张充血,并见严重的神经元肿胀、变性及坏死,神经纤维增粗紊乱。(见Fig.1图B);穴位埋线组海马CA1区现轻微水肿、血管扩张充血,神经元出现肿胀及变性,未见神经元排列紊乱和坏死。(见Fig.1图C);尼莫地平组海马CA1区神经元密集,出现轻微水肿和血管扩张充血,神经元现轻微肿胀和变性,未见神经元排列紊乱和坏死,神经纤维现增粗紊乱。(见Fig.1图D)。
3 讨论
近年来的研究表明,脑缺血可引起脑神经细胞凋亡及其相关基因的表达,并认为细胞凋亡在缺血损伤中起重要作用。越来越多的证据表明:基因调控与细胞凋亡有关。影响细胞凋亡的基因按其表达物对凋亡过程的作用大致可分为两类:存活基因和致死基因。Livin是一种新近发现的抗细胞凋亡因子,以其为靶点的抑制物及反义Livin能够保护细胞不进行凋亡[5]。还有报道称Livin能够作用于细胞凋亡线粒体通路,发挥抑制细胞凋亡的作用[6]。抑制凋亡的的机制主要通过:抑制Caspasep途径、激活TAK1/JNK1信号传导途径来实现[5]。谭家泽等[7]通过对Livin检测显示VD患者Livin含量降低,提示Livin低表达参与了VD的细胞凋亡进程。张益等[8]对大鼠脑缺血再灌注脑组织Livin表达的研究显示,假手术组、正常组Livin阳性细胞数量极低,模型组Livin阳性细胞数明显增加,治疗后,Livin阳性细胞数增加,表明通过增加Livin表达,可对细胞凋亡产生抑制作用,减轻神经元的丢失。本研究发现,模型组VD大鼠Livin含量降低,与谭家泽的临床试验结果相一致。进一步观察发现,与模型组比较,埋线组可以提升VD大鼠异常降低的血清Livin含量,缓解海马神经元细胞损伤。
穴位埋线疗法属于针灸疗法的一个分支,是经络理论与现代医学手段相结合的产物,是在中医理论指导下,采用不同型号的羊肠线,根据需要有选择地埋入穴位,通过羊肠线对穴位的持续刺激作用,达到治疗疾病的一种外治方法,已经广泛应用于临床各科[9]。由于VD是一种需要长期治疗的疾病,目前针刺疗效肯定,而穴位埋线每20~30 d治疗1次,故避免需较长时间每日针刺的痛苦,使家属及患者更能坚持长期的治疗,所以穴位埋线不失为一种较为切实的治疗方法。中医认为,痴呆病人多属本虚标实,气虚血瘀。气虚则神失所养,瘀血则可随经脉流行入脑,与精髓错杂,致使清窍受蒙,灵机呆钝而出现神识不清,表情痴呆诸症。笔者选取百会、膈俞、气海、三阴交(双)、膻中组成益气活血方。百会为诸阳、百脉之会,可开窍醒神、回阳固脱。膈俞有开胸通膈治疗气滞血瘀之功。气海培补元气。三阴交可健脾益气,调补肝肾。膻中为气会,有理肺气、通乳络之功。以上五穴共同组合,共奏益气活血之功。本实验以此为基础,运用穴位埋线治疗实验性VD大鼠,观察大鼠血清Livin含量变化与埋线治疗的疗效关系,为临床运用穴位埋线治疗VD提供一定的理论依据。
Morris水迷宫已经广泛地用于动物空间学习记忆研究的实验。空间学习记忆是检测动物空间方向、反射时间、视知觉和结构应用等能力,从而评价其认知水平的一种行为模式,是一类关于场景和事件的学习记忆,因能较好地检测到实验动物的空间学习记忆功能,并有排除动物在完成作业而经过的途中所留下的排泄物和所分泌的外激素对其它动物作业成绩产生影响等优点,因而在国内外被广泛采用[10]。本实验采用经典的4-VO建立VD模型。结果发现,模型组大鼠找到站台的时间比对照组大鼠明显延长;第7天撤去站台后,VD模型组大鼠第Ⅲ象限游泳时间和穿越站台次数比对照组明显减少,结果表明,模型组大鼠学习记忆能力较对照组明显减退,应用4-VO改良法成功复制了VD模型大鼠。采用穴位埋线治疗后,大鼠找到站台的时间较VD模型组明显缩短,学习记忆成绩接近对照组,提示穴位埋线能有效改善VD大鼠的学习记忆能力。
结果显示,VD模型组血清Livin显著低于假手术组,穴位埋线组与VD模型组相比,具有显著性差异(P0.05)。病理结果显示,VD模型组海马CA1区神经元严重受损,导致学习记忆能力降低,穴位埋线组海马CA1区神经元恢复良好,无严重变性和坏死,说明穴位埋线可缓解脑缺血性损伤的神经细胞凋亡,从而改善学习记忆。本研究结果表明,提升血清Livin含量,缓解脑缺血后细胞凋亡,减轻海马神经元的损伤,可能是穴位埋线改善痴呆症状的机理之一。
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【关键词】 噪声
【Abstract】 AIM: To study the effects of combined stress of noise and moderate +Gz on learning and memory in rats. METHODS: Thirtytwo male SD rats were randomly pided into four groups with 8 rats in each group: control group, +6 Gz/3 min group, 90 dB(A)/30 min noise group, +6 Gz/3 min and 90 dB(A)/30 min noise combined stress group and the changes of learning and memory after stress were measured by Ymaze test and stepthrough test. RESULTS: As compared with that in control group, the percentage of right reaction decreased significantly (P0.01) and the reaction time increased significantly (P0.01) in +Gz group at 2 d, 4 d and 6 d after +Gz exposure. When compared with that in control and noise group, the percentage of right reaction decreased significantly (P0.01) and the reaction time increased significantly (P0.01) at all time points in combined stress group, but no significant changes were observed when compared with that in +Gz group. As compared with that in control group, the total time and number of error increased significantly (P0.01) while latent time decreased significantly immediately and 6 days after stress (P0.05) in combined stress group. CONCLUSION: It is suggested that combined stress of +6 Gz/30 min and 90 dB(A)/30 min noise may cause sustained impairment of learning and memory in rats.
【Keywords】 stress; +Gz; noise; learning and memory; rats
【摘要】 目的: 探讨中等强度正加速度和噪声复合应激对大鼠学习记忆功能的影响. 方法: 雄性SD大鼠32只随机分为对照组、+6 Gz/3 min组、90 dB(A)/30 min噪声组、+6 Gz/3 min和90 dB(A)/30 min噪声复合应激组4组,每组8只. 采用Y型迷宫实验和避暗实验观察应激后不同时间大鼠学习记忆功能的变化. 结果: +Gz组大鼠正确率在暴露后2, 4和6 d较对照组均显著下降(P
【关键词】 应激;正加速度;噪声;学习记忆;大鼠
0引言
军事飞行特殊的工作环境,使战斗机飞行员不可避免地暴露于各种应激源,其中两种较为常见的航空应激源为正加速度(+Gz)和噪声,已成为威胁飞行安全的重要因素. 故探讨其复合应激作用对飞行人员工作能力的影响及其机制具有重要的现实意义. 我们以往的研究工作表明, 高G(+10 Gz/3 min)和90 dB(A)/30 min噪声复合应激可引起大鼠持续性学习记忆功能障碍,其中以高G为主要影响因素[1]. 然而在实际飞行过程中,战斗机飞行员可以通过自身对飞行动作及飞机姿态的调整,得以部分地避免过高G值的产生,因此实际通常暴露于中等强度(+6 Gz左右)的正加速度之下. 但有关中等G值的+Gz和噪声复合应激作用对大鼠学习记忆功能的影响报道较少. 本研究我们旨在探讨+6 Gz/3 min和90 dB(A)/30 min噪声复合应激后大鼠学习记忆功能的变化规律.
1材料和方法
1.1材料
雄性SD大鼠32只(第四军医大学实验动物中心提供),体质量(165±10) g. 实验前先在实验环境下饲养1 wk,使其适应实验环境,排除惊吓、环境等因素对大鼠学习和记忆的影响. 将大鼠随机分为对照组、噪声组、+Gz组和复合应激组4组,每组8只.
1.2方法
1.2.1加速度和噪声作用方式采用动物离心机进行+Gz暴露,动物离心机的半径为2 m,可模拟的正加速度范围为+1~+12 Gz,由计算机进行加速度程序控制. 利用自制的有机玻璃盒(容积为15 cm×5 cm×3 cm)承载大鼠,并水平固定于离心机的转臂上,大鼠头部朝向离心机旋转轴心. 噪声由UZ3型白噪声发生器(北京长城无线电厂)产生. +Gz组大鼠G值暴露水平为+6 Gz,峰值作用时间为3 min,加速度增长率为1 G/s. 噪声组大鼠噪声暴露水平为90 dB(A),频率1000 Hz,作用时间为30 min. 复合应激组大鼠噪声作用条件同噪声组,从噪声作用的第27分钟开始复合+6 Gz暴露3 min,加速度作用条件和+Gz组相同. 对照组大鼠仅放置于有机玻璃盒中3 min,不进行+Gz和噪声暴露.
1.2.2Y型迷宫实验Y型迷宫即三等分辐射式迷路箱,由三个支臂和一个连接区组成,三臂相互间夹角为120°,每臂长40 cm,宽15 cm,底部铺以直径为5 mm、间距为6 mm的铜棒[2]. 各臂末端装有信号灯,信号灯打开指示该臂为安全区,即该臂底部不通电. 安全区的方位按照ACB变换,当某臂为安全区时,另两臂和连接区均带有刺激电压. 实验在安静、光线较暗的环境中进行. 实验开始时,将大鼠放入迷宫的B臂中,使其适应环境1 min,然后通电,A灯亮,经过5 s的延时后,不亮灯的两臂及连接区开始通电,电击电压为40 V. 此时灯光仍持续60 s,然后熄灯,即完成一次测试. 每次实验进行15次测试,记录大鼠的正确率和反应时. 反应时为安全臂亮灯开始到大鼠到达安全臂所用时间. 分别记录不同应激后即刻、2, 4和6 d的成绩.
1.2.3避暗实验实验箱由明、暗两个箱子组成,箱底铺以铜网,暗箱通以40 V交流电. 暗箱与明箱相连的壁中央有洞,大鼠可以自由通过[3]. 首先将大鼠放入明箱中,由于其钻洞及趋黑本性,则钻入暗箱中,大鼠因遭受电击而逃回明箱中,此即为一次学习. 以大鼠在明箱中停留时间超过5 min为学会. 记录大鼠在应激后即刻及6 d时学会所用的总时间、潜伏期和错误数.
所有实验时间为每日上午8:00~12:00,在同一环境相似的条件下进行.
统计学处理: 所有数据以x±s表示,采用SPSS 10.0 for windows对Y型迷宫实验结果进行重复测量方差分析,对避暗实验结果进行非参数秩和检验.
2结果
2.1正确率和反应时的变化+Gz组大鼠正确率在暴露后2,4和6 d时较对照组均显著降低(P
+Gz组大鼠反应时在暴露后2 ,4和6 d时较对照组均显著延长(P
2.2总时间、潜伏期和错误数的变化在暴露后即刻,+Gz组和噪声组大鼠的总时间、潜伏期及错误数较对照组均无显著性差异,而复合应激组大鼠总时间和错误数均显著增加(P
3讨论
随着新一代高性能战斗机的装备,飞行员已较以往任何时候都更加频繁的暴露于各种不良的航空应激因素之下,其中最为常见且危害较大的就是正加速度和噪声. 其对飞行人员智力水平和工作能力的不利影响已逐渐引起航空医学工作者的高度重视. 本研究我们采用Y型迷宫、避暗实验等行为学实验方法,观察了中等强度的正加速度和噪声复合应激后大鼠学习记忆功能的变化情况,发现+6 Gz/3 min和90 dB(A)/30 min噪声复合应激可引起大鼠持续性学习记忆功能障碍.
正加速度对脑的影响一直受到国内外学者的普遍关注. 围绕高G值暴露后脑组织病理学变化开展了大量实验工作,观察了高G值后脑组织形态的变化,系统地揭示了高G暴露致脑损伤的性质、时程及其机制[4,5]. 在此基础上,又进一步探讨了正加速度对脑功能的影响[1,6]. 韦应波等[6]采用Y型迷宫、旷场分析实验和避暗实验等行为学试验方法,观察了不同强度和作用时间的+Gz暴露后,大鼠的记忆功能和行为学的变化情况,发现+10 Gz/3 min暴露可引起大鼠暂时性记忆保持功能障碍,但+6 Gz/3 min暴露后大鼠的记忆功能无明显变化. 本实验结果显示,+6 Gz/3 min组大鼠正确率在暴露后2, 4及6 d均显著降低,反应时均显著延长,表明+6 Gz/3 min暴露可引起大鼠学习功能持续性降低. 以上结果提示,虽然学习功能与记忆功能是密切相关的两个脑功能,但是在+Gz暴露后,学习和记忆两个功能的变化可能存在某种差异,学习能力的改变较之记忆功能可能对缺血缺氧改变更敏感,即学习功能更易受到+Gz暴露的影响. 其原因可能是由于在学习过程中达到学会程度需要形成长期记忆,而长期记忆需要有新的蛋白质分子的合成,这可能与脑内某些永久性的功能和结构变化有关,+Gz暴露导致的暂时性脑缺血缺氧变化抑制了大鼠的神经细胞的正常活动,从而可能使短期记忆向长期记忆的转化过程受阻,从而表现为大鼠学习能力的减退. 而经过训练达到学会程度的大鼠,已经形成了相应的长期记忆,即脑部相关脑区已经发生了某种结构变化,所以大鼠的记忆能力在其后的+ Gz暴露后得到了较好保持.
噪声暴露对人工作能力的影响,一直是公共卫生医学和职业医学的重要研究课题之一. 国内外学者曾采用多种行为学实验方法,研究了不同噪声暴露强度和暴露时间下人和动物学习记忆功能的变化,发现80~96 dB的噪声暴露30 min可引起人和动物学习记忆功能障碍[7,8]. 多数学者认为噪声主要影响学习能力和短时记忆,而对长时性记忆没有影响或影响较小. 本实验结果表明,噪声组大鼠正确率仅在暴露后即刻显著降低,暴露后2 d时已基本恢复,提示90 dB(A)噪声暴露30 min可引起大鼠暂时性学习记忆功能降低. 实验结果与以往的报道相一致[7,8]. 其机制可能为,在噪声作用下,噪声信息被投射到大脑皮层广泛区域,并使其超过正常兴奋程度,从而使电击造成的痛觉信息不能或减弱与控制产生回避反应的有关皮层建立暂时性联系,致使动物学习能力降低[9].
战斗机飞行员在飞行中常常暴露于正加速度和噪声等多种不良环境因素之下,但有关正加速度和噪声复合应激对学习记忆的影响鲜有报道. 本实验结果表明,正加速度和噪声复合应激组大鼠在暴露后各时间点正确率均显著降低,反应时均显著延长,总时间和错误数显著增加,潜伏期显著缩短,提示+6 Gz/30 min和90 dB(A)/30 min复合应激可以引起大鼠严重的持续性学习记忆功能障碍. 在正加速度和噪声同时作用下,两种应激因素具有一定的协同效应,复合应激较之单纯正加速度或噪声对大鼠学习记忆功能的影响在损害程度和持续时间上都有一定程度的加强.
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关键词: 海木; 小鼠; 学习记忆
海木Trichilia connaroides为楝科(Meliaceae)植物,别名老虎楝、鸡波、鹧鸪花,在我国主要分布于广西、云南、贵州[1]。民间用药中,海木的根常被作为治疗关节炎、咽喉炎、扁桃体炎和其他疾病的方药[2],有清热解毒,祛风湿腰腿痛和心、胃气痛等功效[3]。有研究报道,海木氯仿提取物对通过化学处理、热处理和甲醛诱导处理的昆明小鼠和Wistar大鼠建立的炎症模型,表现出显著的依赖性止痛作用和抗炎活性[4]。关于海木影响学习记忆功能的研究,目前尚未有报道。本文以昆明小鼠为对象,探讨海木提取物对学习记忆功能的作用。
1 材料与仪器
1.1 动物昆明小鼠300只,体质量为(25±5)g,雄性,清洁级,购于广西医科大学实验动物中心。许可证号:SCXK桂2003-000。
1.2 药物和试剂
海木枝叶于2009-03采于广西桂林市永福县寿城,经广西植物研究所刘演研究员鉴定为楝科植物海木(Trichilia connaroides)。采后粉碎,60度烘干备用;75%消毒酒精、乙醇(分析纯)、石油醚(分析纯)、氯仿(分析纯)均购于天津福晨化学试剂厂;正丁醇(分析纯),购于上海申博化工有限公司;0.9﹪氯化钠注射液(广西南宁百会药业集团有限公司,生产批号:0902003);银杏叶片(12×24s,桂林益佰漓江制药有限公司,生产批号:090901);盐酸氯丙嗪注射液(50 mg∕2 ml,上海禾丰制药有限公司,生产批号:080502);亚硝酸钠(北京益利精细化学品有限公司,生产批号:991116);无水乙醇(分析纯)(广东光华化学厂有限公司,生产批号:20090115)。
1.3 仪器BA—200小鼠避暗仪,DT—200小鼠跳台测试箱,MT—200Morris水迷宫视频跟踪分析系统,均由成都泰盟科技有限公司提供,RE—200旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂),SHZ—D(Ⅲ)循环水式真空泵(巩仪市予华仪器有限责任公司),电子分析天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)等。
2 方法
2.1 海木萃取物的制备
称取海木干枝叶适量,加入适量的无水乙醇,加热回流2h,用四层纱布过滤,得到的上清液提取液,重复提取3次,合并提取液,减压回收溶剂,得膏状物,将此膏状物用乙醇∶水=1∶3的比例除去叶绿素,回收溶剂至干,即得粗提部分。将所得粗提物分成两份,一份备用,另一份依次用石油醚、氯仿、正丁醇、水进行固-液萃取,即得到石油醚部分、氯仿部分、正丁醇部分、水提部分。将各部分分别减压回收溶剂至干,最后得到的膏状物即是石油醚萃取物、氯仿萃取物、正丁醇萃取物和水提物。
2.2 动物分组在各项实验分组之前均用相应的仪器对小鼠进行神经行为学测试和筛选,剔除与其他小鼠具有较大差异的,再将其余的小鼠随机分组,每组10只。
2.3 海木对正常小鼠学习记忆功能作用的活性部位筛选(避暗法)将小鼠分为正常组、粗提物组、石油醚组、氯仿组、正丁醇组、水提物组和阳性对照组共7组。各给药组按100 mg/kg剂量灌胃1 ml,正常对照组灌胃等容量的生理盐水,阳性对照组按16 mg/kg剂量灌胃等容量银杏叶片溶液,1次/d,连续给药10 d,于给药第9天进行避暗训练,第10天给药后30 min按文献[5]方法测定小鼠在避暗仪中30 min内的错误次数(进入暗室受到电击的次数)和潜伏期(每只小鼠放入明室从开始测试到第一次进入暗室的时间)。
2.4 海木氯仿萃取物对正常小鼠空间记忆功能的影响(Morris水迷宫法)将小鼠分为正常组、氯仿萃取物小、中、大剂量组和阳性对照组共5组。给药组分别按50,100,150 mg/kg剂量灌胃海木氯仿萃取物1 ml,正常对照组灌胃等量生理盐水,阳性对照组按16 mg/kg剂量灌胃等量银杏叶片溶液,1次/d,连续给药10 d。于给药第5天进行1次定位航行训练,于末次给药后30 min按文献[6]方法测定小鼠寻找平台潜伏期及撤除平台后经过原平台的次数及在原平台象限停留的时间。
2.5 海木氯仿萃取物对盐酸氯丙嗪所致记忆获得障碍小鼠的影响(避暗法)动物分组和给药与“2.4”同,除正常对照组外,实验小鼠于给药第9天皮下注射盐酸氯丙嗪注射液(4 mg/kg),30 min后进行避暗训练,第10天末次给药30 min后测定小鼠在避暗箱中30 min内的错误次数和潜伏期。
2.6 海木氯仿萃取物对亚硝酸钠所致记忆巩固障碍小鼠的影响(跳台法)动物分组和给药与“2.4”同,除正常对照组外,实验小鼠于给药第9天进行跳台训练后立即皮下注射亚硝酸钠水溶液(120 mg/kg),第10天末次给药30 min后按文献[5]方法测定小鼠在跳台测试箱中30 min内的错误次数及潜伏期。
2.7 海木氯仿萃取物对乙醇所致记忆再现障碍小鼠的影响(跳台法)动物分组和给药与“2.4”同,实验小鼠于给药第9天进行跳台训练,第10天除正常对照组外,在末次给药后灌胃40%乙醇(0.1 ml/10 g),30 min后测定小鼠在跳台测试箱中30 min内的错误次数及潜伏期。
2.8 数据处理所有数据以±s表示,数据统计分析采用SPSS13.for windows统计软件进行组间t检验和单因素方差分析比较组间差异,P<0.05 为差异具有显著性,P<0.01为具有非常显著性差异。
[关键词] 咪达唑仑;丙泊酚;自建水迷宫;学习记忆能力
[中图分类号] R965[文献标识码] A [文章编号]1673-7210(2011)04(a)-062-03
Effect of Midazolam and Propofol on learning memory of mice
CHEN Yanfang, WU Weipeng, WANG Yuping, CHEN Jinwen
Fujian Medical University,Fuzhou 350108,China
[Abstract] Objective: To observe the effect of Midazolam and Propofol on learning memory of mice. Methods: 88 mice were divided into 8 groups, each group had 11 mice: Midazolam group(15,30,60 mg/kg, intraperitoneal injection), Propofol group(60,120,240 mg/kg, intraperitoneal injection),normal saline group(10 ml/kg, intraperitoneal injection), and blank control group. Then using self-built water maze to test the effect of medicine on learning memory of mice. Results: The first time after medication, as soon as they backed to normal, tested them and found out the latency of all the Midazolam groups was prolonged(15 mg/kg: t=2.693,P=0.023;30 mg/kg: t=4.633,P=0.001;60 mg/kg: t=2.550,P=0.029).There was no difference among other groups(P>0.05).Keeping on injecting two days,24 hours later, test them again and find out that the latency of Propofol groups(120,240 mg/kg)was reduced(120 mg/kg: t=2.447,P=0.034;240 mg/kg: t=4.619,P=0.001).There was no difference among other groups(P>0.05). Conclusion: The effect of Midazolam is instantaneous other than persistent. While the effect of Propofol is opposite, and there is no clear relationship between the degree of influence and dose.
[Key words] Midazolam; Propofol; Self-built water maze; Learning memory
全身除了具有镇静、催眠的作用外,还具有遗忘作用,这是导致术后认知功能障碍的重要原因之一,咪达唑仑和丙泊酚是目前临床最常用的全身物,通过控制其他外部因素(手术、激光等)的影响,进行动物实验深入研究它们对学习记忆能力的影响,为临床合理应用全麻药物提供指导,从而减少术后认知功能障碍的发生。
1 材料与方法
1.1实验动物
健康成年的雄性昆明小鼠110只,体重18~22 g,于“吴氏实验动物”购买,在光线稳定的房间内饲养,室温22~26℃,自由饮水和摄食。经后期实验删选后,取88只小鼠随机分为8组,分别为:咪达唑仑(15、30、60 mg/kg)组、丙泊酚(60、120、240 mg/kg)组、生理盐水组(10 ml/kg)、空白对照组,每个梯度各有11只。
1.2 自建水迷宫
水迷宫直径为85 cm、高40 cm的圆形水池,池壁为橙色,水池壁的边缘均匀分布有四个不同形状和颜色的标记物,以便小鼠对比,形成记忆,标记分别位于水池极坐标45°、135°、225°、315°,水池均分为四个方向(东、西、南、北),在水池东北象限里距离池壁一定距离放置一个直径为6.5 cm、高13.5 cm的圆形平台,平台上面包一张透明的纱布,便于小鼠攀爬。池内水深15 cm,水温为(24±0.5)℃,水中加入奶粉,使其呈乳白不透明状,使小鼠不能凭视觉获得平台位置信息。在容器东南西北各取一个点作为小鼠的下水点,下水时小鼠要头向池壁。若小鼠找到平台,记下找到平台所用的时间,让其在平台上停留15 s,若超过60 s未能找到平台,将其抓到平台上同样停留15 s,潜伏期记为60 s。取四个下水点对应的潜伏期的平均值作为当次训练的潜伏期。每次训练时环境中播放同一首音乐,排除外界噪音的干扰。
1.3 药物
70%酒精;苦味酸;氯化钠注射液(批号:100224A06);力月西咪达唑仑注射液(批号:20100202);丙泊酚注射液(批号:GK205)。
1.4 方法
用苦味酸给小鼠做标记;水迷宫训练6 d,每天训练一次,记录潜伏期,排除不游动的小鼠。取最后三次潜伏期的平均值,取平均值低于95%上限值的小鼠,随机分组,最终分组情况为咪达唑仑(15、30、60 mg/kg)组、丙泊酚(60、120、240 mg/kg)组、生理盐水组(10 ml/kg)、空白对照组,每个梯度各有11只;第一天给予腹腔注射后,待小鼠恢复正常进行立即进行水迷宫测试,并记录数据,第二天同一时间做第二次注射,第三天同一时间做最后一次注射,24 h后进行水迷宫测试,并记录数据,用SPSS17.0软件处理数据,得出结果[1]。
2结果
第一次注射后恢复正常时即进行水迷宫实验,与注射前相比,采取配对t检验,咪达唑仑各组潜伏期均延长(P0.05),说明咪达仑可以瞬时性地抑制学习记忆能力;丙泊酚第一次注射后恢复正常时即进行水迷宫实验,采取配对t检验,未发现潜伏期与注射前有明显差异(P>0.05),继续注射2 d后停药24 h,丙泊酚120和240 mg/kg组潜伏期缩短(P0.05)。见表1、图1。
将第3天给药24 h后的丙泊酚120和240 mg/kg组与各自给药前的潜伏期分别做差,对两差值做独立样本t检验,结果无显著性差异,还不能证明影响与剂量具明显梯度关系(P>0.05)。将第一次注射后恢复正常的咪达唑仑三组与各自给药前的潜伏期分别做差,进行单因素方差分析,得到两两之间无显著性差异,还不能证明影响与剂量具明显梯度关系(P>0.05)。
表1水迷宫实验结果(x±s,n=11)
Tab.1 The result of water maze test(x±s,n=11)
注:与第一次给药前比较,①t=2.447,P=0.034;②t=4.619,P=0.001;③t=2.693,P=0.023;④t=4.633,P=0.001;⑤t=2.550,P=0.029
Note:Compared with the latency before the first medication, ①t=2.447,P=0.034;②t=4.619,P=0.001;③t=2.693,P=0.023;④t=4.633,P=0.001;⑤t=2.550,P=0.029
3讨论
从麻醉梯度上,本实验采用了三种梯度,小鼠麻醉由浅至深,从而探究了麻醉深度对学习记忆能力的影响情况,未发现影响程度与剂量具有明显梯度关系;从种类上,本实验采用了目前临床上常用的两种,即咪达唑仑与丙泊酚,从而探究了不同对学习记忆能力的影响情况;从干扰因素的排除上,本实验设置了空白对照组,从而排除了时间的遗忘性作用这一干扰因素,同时生理盐水对照组的设置排除了针刺影响这一干扰因素,另外使用一次性针筒,保证了无菌操作,排除这些干扰因素后使结果更具说服力。
从时间的跨度上,本实验做了麻醉恢复后第一时间的水迷宫测试,探究了对学习记忆能力是否具有瞬时性的影响,另外还做了多次注射且完全代谢(24 h)后,学习记忆是否受影响。结果证明咪达唑仑对学习记忆能力的影响具有瞬时性,而不具长期性表现为潜伏期延长。丙泊酚正好相反,其可能的机制:咪达唑仑是一种作用时间相对较短的苯二氮
类中枢神经抑制剂。其催眠作用与GABA的积贮和苯二氮
类受体的占据有关,它对受体的亲和力较高,约为地西泮的2倍。因此,人们认为咪达唑仑分别具有苯二氮 类GABA受体与离子通道(氯离子)结合和产生膜过度去极化和神经元抑制的两方面作用。所以认为咪达唑仑在诱导麻醉中的作用是通过神经突触部GABA沉积有关[3-4]。丙泊酚对学习记忆能力的影响可能是通过其对5-羟色胺的影响而发挥作用,利用微透析技术进行研究发现,丙泊酚促进5-HT的释放,对小鼠进行水迷宫训练后应用丙泊酚,24 h后其潜伏期明显缩短,而在进行训练前应用5-HT受体阻断药螺沙群可以完全拮抗丙泊酚的这一作用[5-6]。但实验研究发现这种对学习记忆能力的促进作用的微弱的,在临床实践中,由于手术应激、低血压等诸多因素都可以导致患者的学习记忆能力受损,从而抵消全麻药物对学习记忆能力的促进[7-8]。
[志谢:感谢指导老师黄海辉教授(福建医科大学)、曾凯(福建医科大学附属第一医院)在实验中提供的帮助。]
[参考文献]
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[2]尚游,吴艳,姚尚龙,等.丙泊酚对大鼠空间学习记忆能力影响的实验研究[J].中国药理学通报,2007,23(6):764-768.
[3]许继元,戴体俊,莫逊,等.咪达唑仑对小鼠学习记忆功能的影响[J].徐州医学院学报,2007,(8):494-496.
[4]孟彤,岳云,贾宝森.术前口服咪达唑仑的遗忘作用与内隐记忆的关系[J].临床麻醉学杂志, 2001,17(4):177-179.
[5]许继元,戴体俊,莫逊,等.丙泊酚对小鼠学习记忆功能的影响[J].徐州医学院学报,2008,(1):1-3.
[6]谢玉波,曾邦雄,徐林,等.丙泊酚对大鼠海马CAI区长时程抑制的影响[J].临床麻醉学杂志,2004,20:730-732.
[7]王擒云,杨建平,戴体俊,等.GABA受体部分介导丙泊酚在中脑导水管周围灰质腹外侧区的致痛觉过敏作用[J].中国药理学通报,2006,22(2):175-180.
关键词:酸枣仁黄酮;记忆获得障碍;记忆再现障碍;小鼠
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2014.05.017
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2014)05-0053-03
酸枣仁为鼠李科植物酸枣Ziziphus jujuba Mill.的干燥成熟种子[1],主要产于河北、陕西等地,具有宁心、安神等功效。用于治疗虚烦不眠、惊悸多梦等症。酸枣仁中含有大量脂肪油、多种氨基酸等。现代药理研究表明,生、炒酸枣仁的化学成分无差别,但某些成分的含量有差别[2]。酸枣仁和酸枣仁油可改善记忆障碍动物的学习记忆能力[3-4]。本实验采用东莨2.2.1 迷津法 健康成年昆明小鼠72只,体质量(19.4±1.2)g,雌雄各半,随机分为正常组、模型组、吡拉西坦组(1.52 g/kg)和酸枣仁黄酮低(0.1 g/kg)、中(0.2 g/kg)、高(0.4 g/kg)剂量组,每组12只。各组均灌胃给药,容量为20 mL/kg,正常组和模型组给予等容量生理盐水,每日1次,连续12 d。于第11日给药后1 h开始训练。训练前10 min,正常组腹腔注射等容量生理盐水,其余各组小鼠均腹腔注射氢溴酸东莨菪碱(1.5 mg/kg),造成动物记忆获得障碍模型。训练时先将小鼠放于起步区适应2 min,然后通电 (40 V),动物受到电击后直接逃至安全区为正确反应,逃至电击区为错误反应。如此训练15次,记录正确反应与错误反应次数。24 h后进行测试,观察指标及方法同训练时[6]。
2.2.2 避暗法 实验动物、分组及给药方法同“2.2.1”项。训练时先将小鼠放入避暗箱明室内,小鼠进入暗室受到电击(36 V)后逃至明室,此后会再次进入暗室。适应3 min后,将小鼠背向暗室放入明室,同时记时,小鼠进入暗室受到电击视为错误反应。训练5 min,记录小鼠自放入明室至首次进入暗室的时间(潜伏期)、5 min内错误次数及累加遭受电击的时间(错误反应时间)作为学习成绩。24 h后进行测试,将小鼠背向暗室放入明室,同时记时,余方法同训练,记录上述指标作为记忆成绩[7-8]。
2.3 记忆再现障碍模型制作及学习记忆能力测试
摘 要:目的:探讨地黄饮子对AD鼠学习记忆及胆碱能损害的影响。方法:模型组以D-乳糖(D-gal)腹腔注射合并β淀粉样蛋白(Aβ)注射海马制备AD动物模型,各治疗组分别在造模的同时灌胃地黄饮子和执脑衰胶囊、哈伯因。运用穿梭箱检测各组大鼠的学习记忆能力,采用生化法检测备组大鼠脑匀浆AchE。免疫组化方法观察SYN蛋白的变化。结果:中药治疗组均可使各组大鼠潜伏期降低、主动回避反应阳性率明显升高。被动遗避时间显著降低,表明主动、被动反应水平均有所回升,有显著性差异。灌服中药后各治疗组脑组织AchE活性降低,大鼠海马、皮层神经元SYN蛋白表达增加。结论:地黄饮子对痴呆鼠学习记忆能力的提高及改善神经元损伤的作用,可能与地黄饮子改善鼠脑神经元胆碱能损害,来上调海马和皮层神经元SYN蛋白的表达有关。
关键词:地黄饮子;老年性痴呆;p淀粉样蛋白;乙酰胆碱酯酶;突触素
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1673-7717(2007)07-1370-03
老年性痴呆,亦称阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种常见于老年人的神经退行性变性疾病。本实验根据AD发病的β淀粉样蛋白(AB)致病学说制备AD复合动物模型,观察地黄饮子对AD大鼠胆碱能损害及突触素的影响,旨在探讨本方防治AD的作用机理。
1 实验材料
1.1 实验动物
健康Wistar雄性大鼠140只,普通级,重(2.60±20)g,黑龙江中医药大学实验动物中心提供。
1.2 药物与试剂
地黄饮子制备方法:醇、水提取液与挥发油提取液,离心、浓缩至适量。合并上述醇、水提液及挥发油制成含生药lg/mL的浓缩液。抗脑衰胶囊由石家庄四药股份有限公司生产(国药准字Z13021850,生产批号040107),配制成含生药O.2403g/mL水溶液。哈伯因由河南竹林众生制药股份有限公司生产(国药准字H10940156,生产批号040103),配制成0.0018/L水溶液。试剂:D-半乳糖(D-gal)由上海华舜生物工程有限公司提供(批号707222)。A13t-40,Sigma公司提供(Lot:088K49512)。乙酰胆碱酯酶(AchE)检测试剂盒由南京建成生物化学有限公司提供。突触素(SYN,Synaptophysin)免疫组化试剂盒,由武汉博士德生物工程有限公司提供,PV二步法免疫组化试剂盒由北京中山生物技术有限公司提供。
1.3 主要实验仪器
脑立体定位仪(NARISHIGE SN-2型日本)、大鼠穿梭程序控制仪(ZIL-2中国医学科学院药物研究所)、摄影显微镜(OLYMPUS日本)等。
2 实验方法
2.1 分组方法
140只Wistar大鼠随机分成7组:空白组,假损伤组,模型组,抗脑衰对照组(中药对照组),哈伯因对照组(西药对照组),中药治疗高、低剂量组,每组20只。
2.2 模型制备
假损伤组腹腔注射生理盐水。余组均给予D-半乳糖[50mg/(kg・d)]腹腔注射4周,造成亚急性衰老;4周后再脑内注射凝聚态Aβ1-40。假损伤组注射生理盐水1μL。其余各组均注射Aβ。
2.3 给药方法
中药治疗组腹腔注射造模同时分别给予地黄饮子高、低剂量灌胃[相当含生药5.4g/(kg・d)和2.7g/(kg・d)],中、西对照组分别给予抗脑衰胶囊、哈伯因溶液灌胃[含生药分别为2.403g/(kg・d)、0.018mg/(kg・d)],余组灌胃等量蒸馏水,1次/天,共5周。
2.4 观察指标
2.4.1 大鼠穿梭实验操作方法,实验分为训练和正式测试两部分,训练期为3天;第4天测试记忆能力,记录第4天的电击次数、电击时间和主动逃避时间。计算主动回避的阳性率[(循环次数一遭受电击次数)/循环次数×100%]。
2.4.2 AchE测定行为学测试后大鼠断头取脑,制备脑匀浆,离心,取上清液。测定参照试剂盒说明书。
2.4.3 脑SYN蛋白表达检测,行为学测试完毕,大鼠迅速处死取脑(去除小脑),固定,修块,标本选在注射部位后。透明,包埋,切片,采用免疫组化(PV二步法)检测,光镜下观察鼠脑海马及皮层神经元蛋白表达。滴加一抗(1:50比例稀释),滴加二抗(山羊抗小鼠)工作液,阴性对照为一抗加PBS。
2.5 数据处理
数据采用x±s表示,数据统计分析均在spss11.0软件中进行,采用方差分析,多组间两两比较用LSD法。
3 实验结果
3.1 地黄饮子对AD鼠穿梭箱试验的影响结果见表1。
结果表明,模型组大鼠潜伏期延长、主动回避反应阳性率明显降低,被动逃避时间显著延长,与空白组、假损伤对照组有显著差异(P<0.01),表明该造模方法可以使大鼠学习记忆获得。各治疗组均可使模型鼠潜伏期降低、主动回避反应阳性率明显升高,被动逃避时间显著降低,表明主动、被动反应水平均有所回升,有显著性差异(P<0.01),说明地黄饮子各剂量组具有类似抗脑衰、哈伯因的作用,能够提高痴呆鼠学习记忆能力。
3.2地黄饮子对AD鼠脑匀浆AchE的影响结果见表2。
结果表明,空白组与假损伤组比较无显著性差异(P>0.05)。造模可引起大鼠AchE活性异常升高,与空白组、假损伤对照组比较有显著差异(P<0.01)。而模型鼠在服用地黄饮子、抗脑衰胶囊、哈伯因后,可显著抑制模型大鼠脑组织中的AchE活性(P<0.01或P<0.05),其中哈伯因抑制Ache活性最为明显(P<0.01),这与胆碱酯酶抑制剂类药物已知的作用机制相符。
3.3 地黄饮子对AD鼠脑海马和皮层SYN蛋白的影响
染色后在海马区、皮层均可见弥漫性SYN棕黄色阳性表达,染色较深。结果采用CMIAS多功能真彩色病理图象分析系统进行分析,计算阳性目标总面积与统计场总面积比值。统计分析结果见表3。结果显示,造模损伤所致的SYN低表达经治疗后,均有所提高,其中中高组、西药对照组能明显上调皮层及海马SYN蛋白表达含量,与模型组相比具有显著差异(P<0.01);而中药对照组及中低组SYN含量也有所回升,与模型组比较有差异(P
【摘要】 目的探讨中药草苁蓉提取物对AD模型大鼠学习记忆能力及神经元凋亡的影响。方法将60只健康SD大鼠随机分为正常组、假手术组、模型组和中药高、中、低剂量组。采用Aβ140建立AD模型,中药组予以草苁蓉提取物按高、中、低3种不同剂量灌胃治疗,治疗结束后测定其学习记忆能力和神经元凋亡百分比。结果中药组大鼠学习记忆能力高于模型组(P
【关键词】 阿尔茨海默病; 学习记忆能力; 神经元凋亡; 草苁蓉
Abstract:ObjectiveTo investigate the influence of Boschniakia rossica extract on learning, memory and neuronal apoptosis in AD model rats. Methods60 healthy SD rats were randomly pided into normal group, sham group, the model group and the group of traditional Chinese medicine with highdose, mediumdose and lowdose. To establish the AD model by Aβ140, give the traditional Chinese medicine groups were administered three different treatment doses of Boschniakia rossica extract:high, medium and low dose. After the treatment, rats learning,memory capability and the percentage of neuronal apoptosis were tested. ResultsThe learning and memory capability in the group of traditional Chinese medicine rats is better than in the model group (P
Key words: Alzheimer's disease; Learning and memory capability; Neuronal apoptosis; Boschniakia rossica
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种以进行性智能衰退为主要临床特征的多因性疾病,目前认为β淀粉样蛋白(amyloidbeta protein,Aβ)神经毒性作用所致中枢上行胆碱能系统损伤是AD认知功能障碍的重要决定因素。越来越多的证据显示神经细胞的凋亡参与AD的发病,而且APP突变对细胞凋亡的引发起重要作用,其中聚集性Aβ对神经细胞的毒性更大,并且其他一些致病因素都是通过Aβ对神经元的直接作用而引起细胞损伤的[1]。为此,本实验采用流式细胞仪观察中药草苁蓉对AD大鼠的学习记忆能力及神经元凋亡的影响,以证明草苁蓉在AD治疗中的价值,为其保护和研究开发提供实验依据。
1 材料与仪器
1.1 动物取健康SD大鼠60只,体质量200~250 g,由华中科技大学同济医学院实验动物中心提供。
1.2 仪器与试剂
WDTⅡ微电极推进器脑立体定位仪(国营西北光化学仪器厂)、Morris水迷宫自动控制仪装置和XCS2大鼠自动穿梭控制仪(中国医学科学院药物研究所)、岛津 UV265型紫外可见光比色计、LG3A型高速冷冻离心机(北京医用离心机厂)、DK8AX型恒温水浴箱(上海一恒仪器)、G6805Ⅱ型电针仪(上海产)。Aβ140(美国Biosource公司);标准品氯化乙酰胆碱为美国ACROS公司生产;毒扁豆碱(ALEXIS公司);氯化羟胺、盐酸羟胺、三氯乙酸、三氯化铁等均为国产分析纯。1∶6草苁蓉提取物(江汉大学医学院提供)。Aβ孵育:Aβ140加入0.1%三氟乙酸后放入37℃水浴恒温箱孵育48 h,使其成为凝聚状态备用。
2 方法
2.1 分组与治疗正常组大鼠10只,不进行任何处理及治疗。假手术组,中药高剂量组、中药中剂量组和中药低剂量组各10只。假手术组注射等量生理盐水,手术方法同模型组。将造模成功的动物随机分为模型组,中药组。模型组不进行任何治疗。中药组分为低剂量组、中剂量组和高剂量组,分别给予中药草苁蓉提取物1 ml(折合生药0.03 g/ml),2,4 ml灌胃,1次/d,每6 d为1个疗程,每疗程后休息1 d,连续治疗4个疗程。
2.2 动物模型的制作各组大鼠在10%水合氯醛380 mg/kg腹腔注射麻醉后,固定于脑立体定向仪。脑立体定位仪固定平颅头位切开皮肤及皮下组织,用棉签蘸取少量双氧水轻拭颅骨表面,清除泡沫能清晰显现前囟。参照大鼠脑立体定位图谱[2],以前囟为原点,向后1.4 mm,旁开3.0mm为穿刺点转穿颅,自脑表面进针7.0 mm分别至双侧Meynert基底核,用微量注射器将聚集状态的Aβ140各1 μl(5 μg)在2 min内缓慢注入,留针10 min,以使Aβ140充分浸润局部组织,注射完毕后将微量注射器在7 min内缓慢抽出。假手术组注射等量的生理盐水。所有操作均在无菌条件下进行,术后每只大鼠腹腔注射青霉素1万U,缝合切口,常规饲养。
2.3 指标观察及检测治疗结束后检测大鼠学习记忆能力及神经元凋亡百分比。
2.3.1 学习记忆能力观察治疗后进行Morris水迷宫训练,首先进行定位航行试验,历时3天,将大鼠面向池壁分别从4个入水点放入水中若干次,记录其寻找到隐藏在水面下平台的时间,即逃避潜伏期。如果大鼠在120 s内未找到平台,需将其引至平台。这时潜伏期为120 s。然后撤除平台进行水迷宫测试,以检测其学习记忆能力,任选一个入水点将大鼠放入水池中,考察大鼠对原平台的记忆,记录其穿过原平台所在位置的次数及在原平台象限的游泳时间以计算其游泳时间百分比。训练及测试期间水温在(26±1)℃,迷宫外参照物保持不变。数据采集和处理由Morris水迷宫图象自动监视处理系统完成。将各组测试成绩进行比较。
2.3.2 海马及皮质部位神经元凋亡百分比的测定采用PI单染法测定。大鼠处死后迅速在冰台上分别取海马及皮质部位脑组织。将脑组织剪为细小部分(尽量避免破坏细胞结构),1 000 r/min离心5 min,弃去培养液,用3 ml PBS洗涤1次,离心去PBS,加入冰预冷的70%的乙醇固定,4℃下避光放置12 h。然后离心弃去固定液,加入3 ml PBS重悬5 min。再用400目的筛网过滤1次,1 000 r/min离心5 min,弃去PBS。加入1 ml PI染液染色,4℃避光30 min。流式细胞仪检测其凋亡百分比。
2.4 统计学处理实验数据用 SPSS 13.0软件进行统计学处理。数据以±s表示,两组间比较用t检验,多组间比较用单因素方差分析(ANOVA)及q检验。
3 结果
3.1 各组水迷宫测验成绩的比较结果
见表1。表1 各组水迷宫测验成绩的比较(略)
从表1可以看出,模型组和中药各组水迷宫测试成绩均低于正常组(P
3.2 各组大鼠海马及皮质部位神经元凋亡百分比的比较结果
见表2。表2 各组大鼠海马及皮质部位神经元凋亡百分比的比较(略)
从表2可以看出,模型组海马、皮质部位神经元凋亡比例高于正常组(P
4 讨论
草苁蓉(Boschniakia rossica Fedtsch et Flerov)为列当科草本植物,俗称不老草,具有滋补强身、益寿延年之功及补肾壮阳、润肠止血之效。近年来文献报道,草苁蓉具有抗炎、抗缺氧、抗疲劳、促进记忆及增强免疫功能的作用[3~5]。朴龙等[6]通过实验发现草苁蓉提取物可提高D半乳糖所致衰老大鼠脑组织SOD活性,降低MDA含量,抑制MAO活性,电子显微镜观察到草苁蓉提取物可以减轻D半乳糖导致的线粒体等超微结构的改变,证实草苁蓉提取物对D半乳糖致衰老大鼠的脑组织自由基代谢具有抑制作用。
老年人在增龄的过程中,人体的防御体系功能减弱,脑内自由基的清除能力降低。因此,在脑老化过程中,神经元细胞膜上不饱和脂肪酸被氧化而产生大量自由基,包括超氧化物阴离子自由基、过氧化氢、脂质过氧化物和自由羰基等含量增加[7]。这些自由基能损伤细胞膜、细胞器,诱导神经元凋亡,导致其功能严重破坏,从而促使AD的形成。氧自由基能促进Aβ的毒性和聚集,使其在脑内过度活跃,导致神经元退行性变而发生AD[8],而Aβ也使自由基生成增多。
本实验采用草苁蓉提取物灌胃治疗,观察其对AD大鼠学习记忆能力及神经元凋亡的影响。实验结果证明,草苁蓉治疗能显著降低AD大鼠脑内神经元凋亡百分比,提高学习记忆能力,起到了很好的抗衰老和促智作用。其作用机制有可能是通过清除Aβ1~40脑内注射所致自由基而发挥治疗作用的,其具体有效成分和作用机理有待进一步研究探讨。还可从实验看到,草苁蓉的治疗效果与其剂量有一定关系,剂量越高,治疗效果越好,但剂量与疗效之间是否存在线性关系,以及最佳剂量的选择有待进一步研究。
参考文献
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[4]沈明花,尹宗柱.草苁蓉提取物对二乙基亚硝胺诱发的肝脏癌前病变大鼠抗氧化活力的影响[J].中国中药杂志,1999,24(12):746.
[5]Yin ZZ,Jin HL,Shen MH,et al.Inhibitory effect of BR on DENinduced precancerous hepatic foci and antioxidative activities in rats[J]. Chin J Cancer Res, 1999,11(3): 169.
[6]朴龙,张学武,金香子,等. 草苁蓉提取物对衰老大鼠脑组织自由基的影响[J].中西医结合学报,2003,1(2):125.
关键词 计算机仿真技术 网络技术 医学机能实验 应用
一、计算机仿真技术和网络技术相结合是实现医学机能实验的关键技术
与传统医学机能实验手段相比,利用计算机仿真技术和网络技术相结合的医学机能虚拟实验具有实验内容的丰富性、实验过程的完整性和实验结果的及时性、直观性。由于模拟仿真医学机能实验无需相关实验器具,无需实验准备即可引导学生理解实验的操作步骤以及实验效果,可以作为机能学实验教学的一个有益补充。对教师而言起到辅助教学的作用,对学生而言,则起到对所学知识的理解和强化作用。
(一)计算机仿真技术的发展为医学机能仿真实验提供了必要的技术条件
(1)仿真技术:仿真就是对现实系统的某一层次抽象属性的模仿。我们利用这样的模型进行试验,从中得到所需的信息,然后帮助我们对现实中的某一层次的问题做出决策。仿真是一个相对概念,任何逼真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近。
(2)传统的仿真方法:是一个迭代过程,即针对实际系统某一层次的特性(过程),抽象出一个模型,然后假设态势(输入),进行试验,由试验者判读输出结果和验证模型,根据判断的情况来修改模型和有关的参数。如此迭代地进行,直到认为这个模型已满足试验者对客观系统的某一层次的仿真目的为止。
(3)计算机仿真技术:即是利用计算机进行仿真实验,也称为仿真机。从70年代末起,应用大规模集成电路计算机的发展,各种专用和通用仿真机得到极大普及和推广。随着计算机技术的迅猛发展,人们在综合集成数字仿真和模拟仿真的优势的基础上,设计出在更高层次上的数字模拟混合仿真机,在一些特定的仿真领域内,这种智能仿真计算机机和高层次的数字模拟仿真机都取得令人鼓舞的成果。
(4)计算机仿真系统构成:为了建立一个有效的仿真系统,一般都要经历建立模型、仿真实验、数据处理、分析验证等步骤。为了构成一个实用的较大规模的仿真系统,除仿真机外,还需配有控制和显示设备。
(5)医学机能虚拟实验(仿真系统):随着现代医学的不断发展,对医学工作者提出了更高的要求,即不但要掌握人类已知医学领域的医学知识,也要具备解决未知医学问题的能力,即创新能力和科学实验的能力,而实验学科在医学学生能力培养中起着至关重要的作用。现代机能实验学把生理学、病理生理学和药理学实验有机的融合在一起,成为一门独立实验学科。医学机能实验课程以活体为主要实验对象,以正常生理功能——疾病生理——药物作用为主线,把机体的不同功能变化通过实验设计有机的联系起来。医学机能实验中,部分实验具有操作难度大、实验具有一定危险性,实验成本高等问题。譬如:医学机能学中研究药物对动物记忆的影响、安定的抗惊厥作用、杜冷丁的镇痛作用、神经体液因素及药物对心血管活动的影响、药物急性毒性实验、药物半衰期的测定等实验就存在一定的危险性,实验操作难度大等问题。我们利用计算机仿真技术,则可以在很大程度上解决目前医学机能实验中所面临的这些困难,并取得良好的教学实验效果。由于模拟仿真实验无需相关实验器具,无需复杂的实验准备即可引导学生理解实验的操作步骤以及实验效果,因此医学机能虚拟实验与传统医学机能实验有机整合,既丰富了实验教学手段,又提升了教学质量,有助于培养学生的实践操作能力、创新精神和科研兴趣。
(二)网络技术的飞速发展为计算机仿真技术在医学机能中的应用提供了广阔前景
(1)网络技术:网络技术是从上世纪六十年代末美国国防部远景研究规划局为军事实验用而建立的网络,名为ARPANET,八十年代初期ARPA和美国国防部通信局研制成功用于异构网络的TCP/IP协议(网际传输控制协议),并投入使用;1986年在美国国会科学基金会的支持下,用通信线路把分布在各地的一些超级计算机连接起来,以NFSNET接替ARPANET;进而又经历十几年的发展形成Internet(互联网)。其应用范围也由最早的军事、国防机构,拓展到科研教育机构,进而迅速覆盖了全球的各个领域。网络把分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使我们能够透明地使用资源并按需获取信息。 网络可以构造全球性和区域性的网络,有广域网、城际网、企业内部局域网等。网络的根本特征就是实现资源共享,消除信息孤岛。
(2)网络的关键技术:网络结点、宽带网络系统、资源管理和任务调度工具、应用层的可视化工具。网络结点是网络计算资源的提供者,包括高端服务器、集群系统、MPP系统大型存储设备、数据库等。宽带网络系统是在网络计算环境中,提供高性能通信的必要手段。资源管理和任务调度工具用来解决资源的描述、组织和管理等关键问题。任务调度工具根据当前系统的负载情况,对系统内的任务进行动态调度,提高系统的运行效率。网络计算主要是科学计算,它往往伴随着海量数据。如果把计算结果转换成直观的图形信息,就能帮助研究人员摆脱理解数据的困难。这需要开发能在网络计算中传输和读取,并提供友好用户界面的可视化工具。
(3)网络技术在医学机能虚拟实验中的运用:实验设备功能雷同的实验室,造成了实验场地、仪器设备、实验技术人员等教学资源的极大浪费。而通过网络技术将医学机能虚拟实验机联网组成医学机能虚拟实验室,既实现医学机能信息资源的共享,同时也大大降低了实验成本。教师利用网络技术可以方便地为一个班或几个班的学生演示和操作医学机能实验,大大提高了教学效率,而学生同样可以利用网络中的医学机能虚拟实验机跟随教师的演示进行实验操作,对提升学习效果也有一定的帮助。
二、计算机仿真技术和网络技术在医学机能虚拟实验中的应用
(1)医学机能虚拟实验系统是采用计算机虚拟仿真与网络技术相结合,运用服务器和客户端的构架模式,涵盖了目前大部分医学机能学实验而建立的模拟仿真系统。包括生理实验项目、药理实验项目、病理实验项目、人体实验项目以及综合实验项目等。随着医学机能仿真技术的发展,利用计算机技术和网络技术也便于对医学机能虚拟系统进行扩充和升级,这样可确保医学机能虚拟实验系统的长期生命力。
(2)医学机能虚拟实验均应包括该机能实验的总体介绍、原理、相关实验录像、模拟实验过程、仿真实验操作等部分。全方位介绍了整个实验,既注重整体,也着眼于细节,便于学生对实验操作的充分理解和掌握。譬如利用血压波形的核心模拟算法,对每一个波形的模拟都如此逼真,比如血压模拟,不仅模拟出每个血压波形的细节:收缩期、舒张期、心房波等,而且连二级呼吸波也进行了逼真的模拟。并且将刺激强度与反应的关系,刺激频率与反应关系等实验波形和肌肉收缩图形同步反映。为学生进一步理解和掌握书本知识提供有益的帮助,大大提高学生的实践操作能力。
(3)由于采用客户/服务器的体系结构,并通过网络将医学机能虚拟实验机连接在一起组成医学机能实验室,并在校园网范围内进行教学和实验,既方便教师教学,又方便学生的实验操作,最大限度地合理使用学校有限的教学资源。以我校的实际应用为例:首先我们将医学机能虚拟实验系统安装到教室里的教学用机上,教师可以在进行医学机能学方面教学时,通过学校的校园网络在任何一间教室都能很方便地使用医学机能虚拟实验中的资源和信息,极大地提升了医学机能学的教学效果,也充分激发了学生的学习积极性。同时我们在学校计算机机房内集中安装组成医学机能虚拟实验室,学生可以在教师的指导下进行医学机能虚拟实验操作,通过虚拟实验,将一些平时不具备实际操作条件的医学机能实验过程完整地展示给学生,不仅能加深学生对医学机能学知识的认识和掌握,更能在一定程度上提高学生的实践操作能力。
三、医学机能虚拟实验在卫生职业学校实验教学中的前景展望
(1)由于医学机能虚拟实验无需实验动物,无需实验准备即可帮助学生理解实验的操作步骤以及实验效果,可以作为医学机能学实验教学的一个有益补充。对教师而言起到辅助教学的作用,对学生而言,则起到加强知识的理解和强化作用。
(2)通过医学机能虚拟实验系统对医学机能学的背景知识、实验设备的用途、原理和操作进行大量的介绍,既开阔了学生的视野,又为学生进行探索性实验以及自主性设计实验提供了新的科学指导。
(3)医学机能虚拟实验还可以对相关医学知识进行模拟介绍,譬如信号采集的原理和性能指标,传感器原理及各种传感器介绍,试验试剂的配置,手术器械的介绍等。极大地丰富了学生的知识面,对他们今后的学习工作都起到很好的帮助作用。这也是我们传统医学机能实验由于受实验场地、实验仪器、实验经费等的局限所不能实现的。
参考文献:
[1]赫培峰等.《计算机仿真技术》.机械工业出版社
目的 观察血管紧张素Ⅳ(AngⅣ)对糖尿病大鼠海马胆碱乙酰转移酶(ChAT)表达及认知功能的影响。方法 38只SD大鼠随机分为正常对照组、糖尿病组和糖尿病+AngⅣ组,建立STZ糖尿病大鼠模型, Morris水迷宫测试大鼠学习和记忆能力,免疫组化观察大鼠海马ChAT的表达,RTPCR检测ChAT mRNA水平的表达。结果 糖尿病+ AngⅣ组海马chAT及其mRNA表达与糖尿病组相比明显增高(P
【关键词】 血管紧张素Ⅳ;胆碱乙酰转移酶;认知功能
【Abstract】Objective To explore the effects of angiotensin Ⅳ on the expression of choline acetyltransferase (ChAT) and its mRNA in hippocampus and cognitive function of diabetic rats. Methods 38 SD male rats were pided into normal, diabetic model and angiotensin Ⅳ treatment groups randomly. Diabetes was induced by a single peritoneal injection of streptozotocin. 11 weeks later, learning and memory behaviors were investigated by a spatial version of Morris water maze test. The expression of ChAT of all rats was examined with immunohistochemical method and its mRNA expression was detected by RTPCR. Results Compared with diabetic model group, the changes of ChAT and its mRNA in hippocampus significantly increased in angiotensin Ⅳ treatment group(P<0.05). Meanwhile, learning and memory grade in angiotensin Ⅳ treatment group were better than those in diabetic model group(P<0.05). Conclusions Angiotensin Ⅳ could improve cognitive ability in diabetic rats by increasing the expression of ChAT and its mRNA levels.
【Key words】Angiotensin Ⅳ;Choline acetyltransferase;Cognition
有研究发现与认知功能有关的基底前脑、海马等处的胆碱能神经元在糖尿病认知功能障碍早期就存在明显退行性改变和代谢紊乱,ChAT表达减少〔1〕。胆碱乙酰转移酶(ChAT)是乙酰胆碱合成过程中最重要的酶,是决定生物体内乙酰胆碱含量的关键因素。国外有研究者报道血管紧张素Ⅳ(AngⅣ)对认知功能有着重要的影响,但AngⅣ对胆碱能神经递质表达以及糖尿病认知功能障碍的发病过程有无影响,目前尚未见报道。故本研究建立链脲佐菌素(STZ)糖尿病模型,运用Morris水迷宫测试其行为学改变,用免疫组化和RTPCR技术观察海马神经元ChAT及其mRNA表达变化,并用AngⅣ进行干预,进一步观察AngⅣ对糖尿病大鼠海马ChAT表达及其认知功能改变的影响,探讨糖尿病认知功能障碍可能的发病机制。
1 材料与方法
1.1 材料
STZ(美国Alexis公司);血糖仪(德国罗氏公司);大鼠脑立体定位仪(美国Stoelting公司);Morris水迷宫及水迷宫记录分析系统(中国医学科学院药物研究所研制);AngⅣ(购自美国凤凰药业有限公司);兔抗大鼠胆碱乙酰转移酶多克隆抗体(购自美国UCL公司);RTPCR试剂盒(购自美国TaKaRa公司);Trizol(上海生工生物工程技术服务有限公司);引物合成:赛百盛基因工程有限公司。
1.2 动物分组与处理
SD雄性大鼠38只,8~10周龄,体重180~220 g,购自重庆医科大学动物实验中心。动物适应喂养1 w后,随机分为正常对照组10只、糖尿病组14只和糖尿病+AngⅣ组14只。建立STZ糖尿病模型,大鼠禁食12 h,糖尿病组和糖尿病+AngⅣ组按60 mg/kg剂量腹腔一次注射1%STZ(溶于pH4.2,0.1 mol/L柠檬酸柠檬酸钠缓冲液),正常对照组注射等量缓冲液。血糖稳定3 d后,尾静脉随机血糖>16.67 mmol/L认为糖尿病模型建立成功。成模后第11周,各组均进行水迷宫测试,之后糖尿病+AngⅣ组侧脑室每天注射AngⅣ5 nmol(1 nmol/μl),糖尿病组和正常对照组注射等体积的生理盐水,持续1 w,所有实验大鼠再次进行水迷宫测试。实验终点糖尿病组大鼠死亡2只,糖尿病+AngⅣ组大鼠死亡3只。
1.3 Morris水迷宫测试
Morris水迷宫操作系统,包括直径150 cm的圆形水池,高15 cm、直径10 cm的平台,平台表面低于水面2 cm,水迷宫记录分析系统。糖尿病模型建模成功后第11周,训练3 d,第4天进行隐藏平台获得实验,分析潜伏期,考察学习能力。第5天撤去平台进行空间搜索实验去除平台观察2 min内大鼠在中心区域停留时间百分比以及通过原平台的次数,测试记忆能力。干预1 w再次重复上述实验。
1.4 AngⅣ干预
成模后第11周,各组大鼠水迷宫测试完毕即行AngⅣ干预。大鼠经4%水合氯醛(10 ml/kg)腹腔注射麻醉后,固定于脑立体定位仪,沿颅顶正中线剪开头皮暴露颅骨,大鼠侧脑室穿刺坐标〔2〕:前囟后1.0 mm,右1.5 mm,深3.5 mm。微型电钻沿此穿刺点钻孔。将带内芯的不锈钢套管(外径0.9 mm,内径0.5 mm)垂直插入侧脑室内,牙托粉黏合固定套管,凝固后缝合伤口。术后大鼠分笼饲养并予青霉素抗炎。导管置入后第4天开始进行侧脑室注射,生理盐水将AngⅣ配成所需浓度(1 nmol/μl),微量注射器3 min内将5 μl AngⅣ溶液匀速注入侧脑室(AngⅣ组),留针1 min,每天给药1次。正常对照组和糖尿病组注射等体积生理盐水,持续7 d。
1.5 免疫组化
采用SP法免疫组织化学染色。 处死大鼠,1%多聚甲醛心脏灌注取脑,石蜡包埋连续冠状切片,根据试剂盒说明检测ChAT在各组大鼠海马的表达。每只标本随机取1张切片,每张切片高倍镜(×400)下随机选择3 个视野的海马区域,采用ImagePro Plus6.0软件测定该区域ChAT阳性染色神经元的平均光密度值。
1.6 RTPCR法
大鼠断头,低温下快速取出海马组织,液氮冻存。称取50 mg海马组织,提取总RNA,进行RTPCR,ChAT引物序列为5'ACCTCGTCTGTGGAGTTTGCG3',5' TCAAGATTGCTTGGCTTGGTT3'。条件:94℃预变性2 min;94℃30 s;57℃退火30 s;72℃延伸30 s,26个循环;72℃再延伸10 min;4℃保存。取PCR产物5 μl进行琼脂糖凝胶电泳鉴定,照相记录。凝胶成像分析系统扫描RTPCR电泳结果,用Quantity One软件测定Volumn值,计算ChAT/βactin比值。
1.7 统计学处理
数据用x±s表示,均经过方差齐性检验和正态性检验,采用SPSS10.0统计分析软件进行方差分析。
2 结 果
2.1 隐藏平台获得实验
糖尿病组潜伏期增加,与正常对照组比较差异有显著性(P<0.05)。糖尿病+AngⅣ组较糖尿病组潜伏期明显缩短(P<0.05),较正常对照组稍延长,但无统计学意义(P>0.05),见表1。表1 大鼠空间搜索实验/隐蔽平台搜索实验结果(略)
2.2 空间搜索实验
糖尿病组与正常对照组相比,中心区停留时间百分比和通过原平台位置次数较明显下降(P<0.05)。上述参数,糖尿病+AngⅣ组较糖尿病组明显增加(P<0.05),与正常对照组比较无明显差异(P>0.05),见表2。
2.3 免疫组化结果
糖尿病组海马ChAT阳性神经元平均光密度明显降低,与正常对照组相比有显著性差异(P<0.05)。糖尿病+AngⅣ组与糖尿病组比较,上述指标明显增加(P<0.05),但与正常对照组比较无明显差异(P>0.05)。见表2,图1。
2.4 ChAT mRNA的表达
糖尿病组ChAT mRNA表达水平明显下降(P<0.05),经AngⅣ干预后可显著增加ChAT mRNA表达水平(P<0.05),差异具有统计学意义。见表2,图2。表2 各组大鼠海马ChAT蛋白和mRNA表达结果(略)
3 讨 论
糖尿病认知功能障碍最早在上世纪20年代提出,随后很多学者也证实糖尿病患者确实存在明显的获得性的认知功能缺陷,这种认知缺陷在1型糖尿病和2型糖尿病都可以发生,主要表现为学习和记忆功能的减退。本实验采用STZ糖尿病模型,结果提示糖尿病大鼠在成模11 w出现学习能力减退;记忆能力也显著受损,与文献报道相一致〔3〕。本实验通过免疫组化和RTPCR方法检测糖尿病大鼠海马ChAT的表达,结果提示ChAT表达的显著降低导致糖尿病认知功能障碍发生。
血管紧张素Ⅳ(AngⅣ)是血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)C末端的6肽片段,由AngⅡ在氨基肽酶B的作用下裂解而成,AngⅣ在体内通过与其特异性的高亲和力受体AT4结合发挥作用。近年来有系列研究发现,AngⅣ不仅可以在被动回避反应实验中增强记忆和学习,而且可以预防由美加明、东莨菪碱、乙醇和缺血导致的记忆缺失〔4~6〕。本研究表明AngⅣ对糖尿病认知功能障碍有明显的改善作用。目前AngⅣ改善认知功能的机制仍不明确,推测其可能的途径有:①易化海马的长时程增强(LTP)效应;②A抑制海马神经元凋亡;③改善脑灌注〔7〕。而且我们的实验还发现在给予AngⅣ干预以后,糖尿病大鼠海马的ChAT的蛋白表达水平和mRNA表达水平都明显增加,与其Morris水迷宫成绩改善呈显著正相关,因此我们认为AngⅣ增加海马的ChAT表达水平,促进乙酰胆碱的合成,可能是其改善糖尿病认知功能障碍的又一重要途径,这为临床防治糖尿病认知功能障碍提供了新的思路。
然而,糖尿病认知功能障碍的发病机制极其复杂,RAS系统各成员与糖尿病认知功能的关系仍未完全阐明,继续深入的研究二者的关系将为糖尿病慢性并发症的防治提供坚实的实验基础,使更多的糖尿病患者受益。
参考文献
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【摘要】 【目的】探讨针药合用刺激嗅觉系统对血管性痴呆(VD)大鼠学习记忆功能及大脑边缘叶自由基系统的影响。【方法】选用成年SD雄性大鼠48只,随机分为正常对照组、VD模型组、嗅三针组(针刺两侧迎香及印堂穴)、丁香酚刺激组、针药合用1组(先复制VD模型,然后损毁双侧嗅球,再行嗅三针和丁香酚刺激)及针药合用2组(仅复制VD模型,再行嗅三针和丁香酚刺激),每组8只。测试各组大鼠水迷宫学习记忆能力并测定大脑边缘叶丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。【结果】学习记忆能力检测结果显示,大鼠6 d平均逃避潜伏期和平均游泳路程比较,VD模型组显著长于正常对照组(P
【关键词】 血管性痴呆/针灸疗法;血管性痴呆/中药疗法;自由基;疾病模型,动物;大鼠;穴,迎香;穴,印堂
血管性痴呆(vascular dementia,VD)是由脑血管疾病因素导致脑组织损害而引起的痴呆综合征。研究表明[1],自由基过氧化损伤是VD的主要病理机制之一。依据多年来治疗VD的经验[2-4],本研究选择血管性痴呆大鼠作为对象,探讨针药合用刺激嗅觉系统对VD大鼠学习记忆能力及大脑边缘叶自由基系统的影响。现将结果报道如下。
1材料与方法
11动物及分组成年Sprague Dawley雄性大鼠48只,体质量(300±10)g,由第四军医大学实验动物中心提供,动物合格证号为SCXK(陕)2002006。实验动物随机分为正常对照组,VD模型组,嗅三针组,丁香酚刺激组,针药合用1、2组,每组8只。
12主要试剂与仪器丁香酚试剂购自江西樟树市本草天然药用油厂,纯度99%;丙二醛(MDA)含量测定,谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)、超氧化物歧化酶(SOD)活性测定试剂盒均购自南京建成生物工程研究院;SDQ30双极射频电凝器(上海手术器械厂出品);Morris 水迷宫实验系统(北京现代太极电子有限公司出品);722型光栅分光光度计(上海第三分析仪器厂出品);G6805型电针仪(上海医疗仪器厂出品)。
13模型复制
131VD大鼠模型复制按照经典的四血管阻断(4vessel occlusion,4VO)方法复制血管性痴呆模型[5]。用100 mg/L 水合氯醛(4 mL/kg)腹腔注射麻醉大鼠,常规无菌操作。颈部背侧后正中切口,暴露第一颈椎横突孔,电凝烧灼双侧椎动脉,造成永久性闭塞。24 h后,颈部腹侧前正中切口,分离双侧颈总动脉,用微动脉夹可逆性夹闭双侧颈总动脉5 min, 共夹闭3次,每次间隔1 h。手术部位施以适量青霉素抗感染,仔细缝合,常规饲养。
132VD损毁嗅球大鼠模型复制参照陈志蓉[6]报道的损毁大鼠嗅球的方法,将VD造模成功的大鼠用水合氯醛麻醉后,固定在立体定位仪上。在大鼠颅顶正中切开皮肤,小范围分离暴露前囟。在大鼠颅顶正中线位于前囟前面5 mm两侧旁开2 mm处,分别钻两个直径为1 mm的小孔,电凝损毁双侧嗅球。
针药合用1组大鼠先复制VD模型,然后再损毁双侧嗅球。嗅三针组、丁香酚刺激组和针药合用2组大鼠仅复制VD模型。
14治疗方法实验时间为45 d。
141嗅三针组嗅三针穴定位:两侧迎香及印堂穴。依据《实验针灸学》动物选穴标准[7],迎香穴:大鼠鼻孔外侧上端,有毛与无毛交界处;印堂穴:大鼠两眼眶上缘中点连线与正中线交点。操作:选用华佗牌不锈钢针,迎香穴向内上方斜刺03 cm,印堂穴向鼻根部平刺03 cm;电针仪刺激参数:疏密波,频率80~100 Hz,刺激强度以保持针刺局部轻微抖动为度(电流强度1~3 mA,电压1~3 V)。留针时间为10 min,持续电刺激,每日1次。5 d为1个疗程,休息2 d,共治疗6个疗程。
142丁香酚刺激组制作1个仅留有2个小通气孔的实验盒,在实验盒底部铺一薄层药棉,将丁香酚溶剂均匀地喷洒在药棉上,在其上放置一个金属网架。待药味充分弥散在整个实验盒时,将实验动物放在金属网架上,然后加盖封闭。10 min后,将实验动物取出。每天1次,5 d为1个疗程,休息2 d,共治疗6个疗程。
143针药合用1、2组先行嗅三针刺激再行丁香酚刺激。
144正常对照组及VD模型组每天1次采取与以上3组相同的捉拿固定,但不施加任何干预措施。
15检测指标
151Morris 水迷宫定位航行试验[8]治疗结束后,开始水迷宫测试。水迷宫内水深41 cm,水温22℃~26℃。在水池壁标明4个入水点,由此将水池等分为4个象限,任选一象限正中放置平台,没于水下1 cm,水面覆盖塑料泡沫。将受试大鼠按顺时针方向依次由E、S、W、N 4个入水点顺序面向池壁放入水中。记录2 min内寻找平台的时间(逃避潜伏期)。如果大鼠在2 min内找到平台,记录其实际逃避潜伏期及游泳路程;如果大鼠在2 min内未找到平台,由测试者将其引上平台并停留10 s, 逃避潜伏期记录为2 min。历时6 d,每天1次。用6 d找到平台的平均逃避潜伏期和平均游泳路程评价动物的学习记忆能力。
152大脑边缘叶自由基系统测定大鼠断头后快速取出全脑,置于冰盘上分离大脑边缘叶皮质,称质量后加入预冷生理盐水,制成100 g/L的脑匀浆,4℃离心(3 000 r/min×20 min),取上清液置于-80℃冰箱内待检。大脑边缘叶MDA含量测定采用硫代巴比妥酸钠(TBA)比色分析法,GSHPx活性测定采用二硫代二硝基甲苯酸法(DTNB),SOD活性测定采用黄嘌呤氧化酶法。
16统计学方法采用SPSS 120软件进行统计处理。
2结果
21各组大鼠水迷宫学习记忆能力测试结果比较表1结果显示,大鼠6 d平均逃避潜伏期和平均游泳路程比较,VD模型组显著长于正常对照组(P
22各组大鼠大脑边缘叶MDA含量及GSHPx、SOD活性的比较表2结果显示,与正常对照组比较,VD模型组MDA含量显著增高(P
3讨论
血管性痴呆属于中医“善忘”、“呆病”、“痴证”等范畴。依据现代医学理论,VD是由于心脑血管病变,因缺血性或出血性脑组织损害所导致的认知功能障碍,是老年痴呆的常见类型。现有的研究结果表明[9-10],自由基是VD脑缺血后神经细胞损伤的主要因素。自由基对学习记忆有明显的损伤作用,其对智力的损害主要表现为对细胞膜上不饱和脂肪酸的破坏和过氧化以及MDA的产生。MDA是一种大分子交联剂,它能交联蛋白质和核酸,直接影响生物信息的传递、转录和复制,表现为记忆及智力下降。SOD和 GSHPx均为机体内重要的抗氧化金属酶类,它们作为机体内在抗氧化体系,能够直接清除自由基,免除其过氧化损伤。
本研究结果显示,嗅三针和丁香酚均能够显著增强VD模型大鼠学习记忆能力,并能提高VD模型大鼠大脑边缘叶SOD和 GSHPx活性,同时降低MDA的含量。然而,对于VD损毁嗅球模型大鼠,嗅三针和丁香酚均未能增强其学习记忆能力,也未明显影响大脑边缘叶SOD、GSHPx活性及MDA的含量。这表明嗅三针和丁香酚对于VD大鼠的疗效是通过嗅觉传导路对中枢神经系统产生作用的,与前期的研究结果相一致[2]。本研究证实了嗅三针和丁香酚均对VD具有确切的治疗作用,其作用机理与调节大脑边缘叶自由基系统密切相关,针药合用具有一定协同作用,其疗效的发挥有赖于嗅觉传导路的完整性。
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【摘要】 目的 观察长期应用不同剂量左旋多巴(Ldopa)对帕金森病(PD)模型大鼠的学习记忆能力和血浆同型半胱氨酸(Hcy)的影响。方法 应用6羟多巴胺(6OHDA)制作PD大鼠模型。将288只成功PD模型大鼠分为对照组及实验组。实验组再分为3个不同剂量组,分别用不同剂量的Ldopa腹腔注射(10 mg/kg/d,20 mg/kg/d,30 mg/ kg/d)连续28 d,分别于不同时点(1、3、5、7、14和28 d)作行为学测定,并抽血测定Hcy、叶酸;同时分离大鼠海马区制作冰冻切片,进行刚果红染色并测定海马区β淀粉样蛋白阳性斑块的积分吸光度。结果 随着应用Ldopa剂量的增大、时间的增加可使PD模型大鼠学习记忆能力明显下降(P
【关键词】 左旋多巴;帕金森病;学习记忆;β淀粉样蛋白;同型半胱氨酸
【Abstract】 Objective To observe the effects on learning and memory capacities, the plasma levels of homocysteine by levodopa (Ldopa) of the long term and different dose on Parkinson′s disease (PD) rats. Methods The model rats of PD were established by 6OHDA. The 288 model rats were randomly pided into control (CG) and levodopa groups (LG). In addition, the LG group was pided into Ldopa (10, 20, 30 mg·kg-1·d-1) subgroups respectively, each subgroup of rats was administered intraperitoneally for 28 consecutive days. At different time (1st, 3rd, 5th, 7th, 14th, 28th day), the rats′ behavioral changes and tested plasma levels of Homocysteine (Hcy) and folic acid were observed. Preparations of hippocampus were stained by Congo red, and βprotein deposits of hippocampus were analyzed by integral absorbance(IA). Results (1) The learning and memory capacities of PD rats were significantly decreased in coincidence with the doses and the time of Ldopa (P<0.001). The βprotein deposits in hippocampus were also increased in coincidence with the doses and the time of Ldopa (P<0.05). (2) The plasma levels of homocysteine were significantly increased and levels of folic acid were significantly decreased in coincidence with the doses and the time of Ldopa (P<0.001). Conclusions The long term and large dose usage of Ldopa may decrease the learning and memory capacities, and increase the βprotein deposit in hippocampus and the plasma levels of homocysteine of PD rats,which suggests that, PDD is correlated with increasing the plasma levels of homocysteine.
【Key words】 Levodopa; Parkinson disease; Learning and memory; βprotein deposit; Homocysteine
PD痴呆(Parkinson′s disease dementia,PDD)发生率4%~93%不等,主要见于中、晚期PD患者,发生的机制可能为神经元变性累及皮层、海马处神经元,其临床特征为认知能力、记忆力、视觉空间等能力的受损〔1〕。帕金森病(PD)一经确诊就必须终身使用以左旋多巴(levodopa,Ldopa)为主的药物,然而随着时间的推移,这类药物逐渐暴露出诸多缺陷,可以引起异动症及精神错乱等皮层症状。现代研究表明,长期应用Ldopa治疗能够引起同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)的增高〔2〕,而Hcy的升高可以引起认知缺损及痴呆。但长期大剂量Ldopa治疗PD引起Hcy的增高是否会引起PDD国内外尚未见报道。本实验通过改良的Thomas方法〔3〕制作PD大鼠模型,探讨PD模型大鼠导致PDD是否与长期应用不同剂量的Ldopa治疗有关,以及PDD发病机制是否与Hcy的增高有关。
1 材料与方法
1.1 药品、试剂与仪器
6羟多巴胺(6OHDA),阿扑吗啡、Ldopa均为Sigma公司产品。Y型电迷宫。岛津LC10A高效液相色谱仪,紫外检测器和荧光检测器。
1.2 大鼠模型制备与分组
成年普通级Wistar大鼠,雌雄不限,重量180~250 g,新乡医学院实验动物中心提供,各组喂养的饲料相同,且维生素B12、叶酸的量控制正常。按改良的Thomas方法制作PD大鼠模型:10%水合氯醛(0.35 ml/100 g)腹腔注射麻醉后,头颅水平位固定在脑立体定位仪上,参照Paxions and Watson图谱确定右侧黑质致密部(SNc)、中脑腹侧被盖部(VTA)三维坐标位置。SNc区坐标:前囟后4.8 mm,中线右侧2.0 mm,硬膜下8.0 mm。VTA区坐标:前囟后4.8 mm, 中线右侧1.2 mm,硬膜下8.0 mm,按坐标每个点注射6OHDA 10 μg。2 w后进行行为学观察:腹腔注射阿扑吗啡0.5 mg/kg,以旋转圈数大于7 r/min的大鼠作为成功PD大鼠模型。将288只成功PD模型大鼠随机分为对照组和小、中、大剂量实验组。其中实验组216只PD大鼠(每小组72只)每日分2次于9:00和19:00用不同剂量的Ldopa腹腔注射(10,20,30 mg·kg-1·d-1),连续28 d(腹腔注射阿扑吗啡后3 d实施)。对照组72只于9:00和19:00注射均量生理盐水,连续28 d。
1.3 学习记忆能力检测
对照组随机分为6小组(各12只);各实验组进行编号,每组再随机分为6小组,每组12只。分别于第1、3、5、7、14、28天行Y型电迷宫测试,选用电压40 V,设一臂为起步区,随机选择各臂作为安全区。选择活跃、对电击反应较敏感、逃避反应迅速的大鼠供测试用。淘汰反应过于迟钝或特别敏感的大鼠,最后每组淘汰4只,剩余8只大鼠。大鼠在起步区静置3 min,予电击致其逃至安全区,灯光持续15 s,然后熄灯休息1 min,开始下一次操作。①学习测试:规定大鼠受电击后从起步区直接逃至安全区为正确反应,以达到连续10次中9次正确反应所需的电击次数(尝试次数)表示其学习获得能力。若尝试次数超过30次则不再测试,并以30次为最大值计数。②记忆再现测试:学习测试24 h数作为记忆成绩。大鼠的学习记忆成绩以学习尝试次数和再现次数表示。
1.4 β淀粉样蛋白(Aβ)的刚果红染色(漂浮染色)
电迷宫测试结束后1 h,将动物断头处死,迅速取脑,置于冰盒上,取出大脑,分离左侧海马,15 μm冰冻切片入苏木精染液3 min,自来水漂洗玻片干净后,入1%盐酸乙醇溶液分化数秒,用自来水终止分化,再入1%刚果后复染2 min后,入0.2%碱性乙醇溶液分化数秒,至显现橘红色沉积物即可终止分化。刚果红阳性反应斑块用Leica图像分析系统进行积分吸光度(IA)测定。
1.5 血浆总Hcy和叶酸浓度测定
采集血样前1 d,所有实验大鼠禁食。各组Y型电迷宫测试后的大鼠用1%戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔注射麻醉后,从心脏采血至肝素抗凝管中,分离血浆置-20℃保存待测。血浆Hcy及叶酸浓度测定应用高效液相色谱法(DrewDS30,英国),荧光检测条件为激发波长385 nm,放射波长5.5 nm。采用C18反相柱和50 mmol/L KCl流动相,洗脱时间30 min,流速0.5 ml/min。
1.6 统计学分析
运用SPSS13.0软件,数据以x±s表示,采用两因素多水平重复测量的方差分析,两两比较采用q检验。以α=0.05为显著性水准。
2 结 果
2.1 各组PD大鼠学习和记忆能力测定结果
10 mg·kg-1·d-1 Ldopa组各时间点中学习测试结果与对照组相比,没有显著性差异(P>0.05),而20 mg·kg-1·d-1 Ldopa组30 mg·kg-1·d-1 Ldopa组各时间点学习测试结果与对照组相比具有显著性差异;其中,第14天及第28天的学习能力较前显著降低,说明随着Ldopa剂量的增大、应用时间的增加可使大鼠学习能力明显下降(P
2.2 Aβ阳性反应斑块结果
对照组大鼠海马区域背景清晰干净,视野中未见刚果红阳性斑块染色、苏木素蓝染的细胞核。10 mg·kg-1·d-1 Ldopa组背景干净,视野清晰,注射处可见少量桔红色沉积物,呈斑片状,但与对照组相比没有显著性差异,而20 mg·kg-1·d-1 Ldopa组及30 mg·kg-1·d-1 Ldopa组的各时间点桔红色沉积物与对照组相比增多;在20 mg·kg-1·d-1 Ldopa组及30 mg·kg-1·d-1 Ldopa组中,第7、14、28天的桔红色沉积物较前显著增多,即Aβ阳性斑块明显增多。各组海马区Aβ阳性斑块的IA比较显示:10 mg·kg-1·d-1 Ldopa组各时间点中海马区Aβ阳性斑块的IA与对照组相比无显著差异(P>0.05),而20 mg·kg-1·d-1 Ldopa组及30 mg·kg-1·d-1 Ldopa组各时间点海马区Aβ阳性斑块的IA与对照组相比有显著性差异,其中,第7、14、28天海马区Aβ阳性斑块的IA较前显著升高(P
2.3 总Hcy和叶酸浓度测定结果
10 mg·kg-1·d-1 Ldopa组的各时间点中总Hcy浓度与对照组相比没有显著性差异,而20 mg·kg-1·d-1 Ldopa组及30 mg·kg-1·d-1 Ldopa组各时间点总Hcy浓度与对照组相比具有显著性差异(P
3 讨 论
给予Ldopa治疗10年后,约80%的PD患者会出现Ldopa诱发的异动症。巴茂文等认为Ldopa 25 mg/kg治疗PD模型大鼠3 w后,逐渐出现程度不同的异动症〔4〕。本实验行为学测定中发现各时间点小剂量Ldopa(10 mg·kg-1·d-1)治疗组PD大鼠学习记忆能力较对照组无明显变化,而中剂量(20 mg·kg-1·d-1)、大剂量(30 mg·kg-1·d-1)Ldopa治疗组PD大鼠学习记忆能力随Ldopa使用时间、剂量增加而降低,同时在海马病理学检测发现随着Ldopa剂量的增大、应用时间的增加可使大鼠Aβ阳性斑块明显增多。本实验提示小剂量Ldopa治疗大鼠PD的效果在学习记忆能力上无明显的影响,而随着Ldopa在大鼠体内蓄积剂量逐渐增加,其神经毒性作用逐渐加重,这一点与Smith〔5〕观点是一致的。Ldopa神经毒性作用可能与其自身氧化代谢分解产物使DNA大量破坏,导致神经细胞凋亡或死亡、抑制黑质细胞线粒体复合酶I等因素有关〔6〕。
同时本实验发现各时间点小剂量Ldopa(10 mg·kg-1·d-1)治疗组PD大鼠Hcy和叶酸浓度较对照组无明显变化,而中、大剂量Ldopa治疗组PD大鼠Hcy浓度随Ldopa剂量增加而升高,叶酸浓度随Ldopa使用时间、剂量增加而降低,与王红梅等的结果一致〔7〕。Ldopa引起Hcy的水平升高的机制为:通过儿茶酚氧位甲基转移酶(catechol Omethyltransferase,COMT) 氧位甲基化分解为3氧甲基多巴(3Omethyldopa,3OMD),腺苷蛋氨酸作为甲基的提供者并产生S腺苷高半胱氨酸(Sadenosylhomocysteine,SAH),SAH迅速的转化Hcy。实验证明Ldopa能明显提高血浆中Hcy的浓度,同时在脑组织及外周能显著降低腺苷蛋氨酸并升高SAH〔8〕。代谢过程中消耗叶酸,使得叶酸浓度降低。
Hcy的升高可以引起认知的缺损及痴呆,始于1978年的前瞻性研究表明,Hcy的对数值每增加1 SD,痴呆的多变数调整危险性为1.4,当血浆Hcy>14 μmol/L时,PD的危险性几乎成倍增加〔9〕。在80年代中期,已有许多研究发现阿尔茨海默样痴呆及其他痴呆伴低维生素B12和/或叶酸以及Hcy显著升高〔10〕。本实验证明,学习记忆能力下降伴随着Hcy的升高,其间必然有一定的联系,Hcy可能通过促进兴奋性毒性及钙的细胞毒作用,促进氧化应激,促进能量消耗,损伤线粒体功能,以及加速细胞凋亡等促进海马和皮层神经元的损伤,从而促进学习记忆能力的下降的发生。通过本实验可以得出结论:长期大量使用Ldopa能使PD大鼠学习记忆能力明显下降,引起海马区病理学改变,其机制可能是升高Hcy。
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