环境因素对缺氧缺血性脑损伤新生鼠学习记忆及神经可塑性的影响

背景与目的:缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage, HIBD)严重威胁新生儿生命并易造成儿童永久伤残,至今缺乏理想有效的防治办法。对成年脑损伤动物模型的研究已证实,丰富环境能增强神经可塑性,改善脑功能,促进脑损伤修复,贫瘠环境的作用则与之相反。而不同环境因素对发育期脑损伤的作用及机制目前尚不清楚。为此,本实验拟观察不同环境因素对HIBD新生鼠学习记忆及神经可塑性的影响,探讨可能的神经机制,旨在为临床应用丰富环境治疗新生儿HIBD提供基础理论支持和指导。 方法:采用Rice法建立7日龄(postnatal day 7, P7) Sprague-Dawley(SD)新生大鼠HIBD模型,随机分为三组:丰富环境(enriched environment, EE)组、贫瘠环境(impoverished environment, IE)组和标准环境(standard environment, SE)组,另设假手术(Sham-operation, Sham)组。于建模后第2d分别进行不同环境干预,干预28d后,应用Morris水迷宫测试大鼠学习记忆能力,测量体重和脑重,HE染色观察左侧海马病理形态学改变,尼氏染色计数左侧海马存活神经元数目,免疫组织化学法检测左侧海马生长相关蛋白(growth-associated protein-43, GAP-43)灰度值和巢蛋白(nestin)阳性细胞数,RT-PCR法检测左侧海马GAP-43 mRNA和nestin mRNA光密度比值。 结果: 1.在Morris水迷宫的定位航行和空间探索实验中, EE组成绩明显优于SE组和IE组(P<0.001),与Sham组差异不明显(P>0.05),而SE组则优于IE组(P<0.01)。 2.在体重上,EE组明显高于SE组(P<0.05)和IE组(P<0.01),与Sham组差异不明显(P>0.05),而SE组则高于IE组(P<0.05)。在脑重上,EE组高于SE组(P<0.01)和IE组(P<0.001),但低于Sham组(P<0.05),SE组高于IE组,低于Sham组,差异显著(P<0.01)。 3.HE染色见Sham组左侧海马无异常,EE组左侧海马轻度异常,如神经元排列稍紊乱、少量细胞丢失等,SE组和IE组左侧海马明显异常,细胞层数减少,神经元排列散乱、稀疏,细胞间隙增大,脱失明显,核仁不清,可见核固缩、核碎裂。