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摘要
目的探讨左旋肉碱(L-carnitine, LCAR)对慢性脑低灌注大鼠认知功能障碍的保护作用和机制。方法 90只3～4月龄雄性SPF级SD大鼠按照随机数字表法分为4组:假手术对照组(SHAM组, n=15)、假手术左旋肉碱组(LCAR组, n=25)、双侧颈总动脉结扎组(2VO组, n=25)、双侧颈总动脉结扎+左旋肉碱组(2VO+LCAR组, n=25)。采用双侧颈总动脉结扎法建立慢性脑低灌注模型, 假手术组只分离血管, 不结扎;LCAR组和2VO+LCAR组在手术后按照300 mg·kg-1·d-1的剂量连续给予左旋肉碱腹腔注射给药, 共注射30 d。左旋肉碱干预30 d后, 用Morris水迷宫实验检测大鼠的空间学习和记忆能力, 用化学发光法检测海马组织ATP水平, 通过透射电镜观察海马神经元的线粒体结构和突触结构, 对线粒体损伤程度进行评分, 计数和测算囊泡密度, 用Western blot法检测海马组织的N-甲基-D-天冬氨酸受体功能亚单位(N-methyl-D-aspartate receptor subunit 2A or 2B, NR2A/B)、突触后致密蛋白95(postsynaptic density 95, PSD95)水平, 用免疫荧光观察转录因子环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(cAMP response element-binding protein, CREB)在脑组织中的分布和表达水平。采用SPSS 16.0软件进行统计分析, 大鼠水迷宫7 d重复学习训练的逃避潜伏期数据采用重复测量方差分析, 其他多组间数据比较采用单因素方差分析, 进一步两两比较采用Dunnett’’st检验。结果 (1)Morris水迷宫实验结果显示, 4组大鼠逃避潜伏期的分组与时间的交互作用不显著(F=1.4, P>0.05), 但时间主效应和组别主效应均显著(F=21.6, 15.2, 均P<0.05)。在第3～7天的平台位置学习训练中, 2VO组大鼠逃避潜伏期长于SHAM组和2VO+LCAR组(均P<0.05)。大鼠短期记忆检测结果显示, 2VO组大鼠逃避潜伏期长于SHAM组和2VO+LCAR组(均P<0.05);2VO大鼠的平台区域穿梭次数和滞留时间均少于SHAM组和2VO+LCAR组(均P<0.05)。(2)海马组织ATP水平结果显示, 4组大鼠海马组织的ATP绝对水平和相对水平均差异有统计学意义(F=14.6, 13.2, 均P<0.05)。2VO组大鼠海马组织ATP水平低于SHAM组和2VO+LCAR组(均P<0.05)。电镜观察线粒体形态显示, 2VO组大鼠海马组织线粒体损伤的Flameng评分[(2.82±0.17)分]高于SHAM组[(0.25±0.07)分]和2VO+LCAR组[(1.76±0.09)分](均P<0.05)。(3)2VO组大鼠海马神经元突触囊泡密度[(289.09±22.41)个/μm2]显著低于SHAM组[(497.49±28.89)个/μm2]和2VO+LCAR组[(401.23±45.09)个/μm2](均P<0.01)。Western blot结果显示, 2VO海马组织突触蛋白NR2A/B、PSD95和CREB相对水平低于SHAM组和2VO+LCAR组(均P<0.05)。免疫荧光结果显示, 2VO海马亚区和皮质CREB表达相对水平低于SHAM组和2VO+LCAR组(均P<0.01)。结论左旋肉碱治疗能够改善慢性脑低灌注大鼠空间学习和记忆功能障碍, 可能与促进ATP生成和保护线粒体形态, 以及促进突触囊泡合成和突触蛋白表达有关。
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单位神经内科; 武汉大学人民医院; 海南省人民医院
