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丰富环境干预促进缺氧缺血性脑损伤新生大鼠神经元细胞增殖和功能修复
目的 探讨丰富环境刺激对缺氧缺血性脑损伤(HIBD)新生大鼠神经元增殖、学习记忆能力和运动功能的影响.方法 108只7日龄Sprague-Dawley新生大鼠随机分为假手术组、HIBD组和干预组.采用Rice-Vannucci方法制作HIBD模型.干预组于HIBD后行丰富环境刺激.干预后7d、14 d、28 d进行行为学测试(水迷宫试验、悬吊试验、斜坡试验),光镜下计数海马CA1区单位面积神经元的数目.结果 HIBD组7d、14 d和28 d海马CA1区锥体细胞数明显少于假手术组锥体细胞数(P＜0.01)；干预组干预后7d、14 d和28 d海马CA1区锥体细胞数均多于HIBD组(P＜0.01).HIBD组和干预组7d、14 d、28 d隐匿平台逃避潜伏期(EL)较假手术组明显延长(P＜0.01),跨越平台次数均明显低于假手术组(P＜0.01),而干预组7d、14 d及28 d EL较HIBD组明显缩短,跨越平台次数较HIBD组明显增加(P＜0.01).HIBD组与干预组7d、14 d和28 d悬吊试验维持时间和得分均低于假手术组(P＜0.01),斜坡试验时间高于假手术组(P＜0.01),而干预组14 d和28 d悬吊试验维持时间和得分均明显高于HIBD组(P＜0.01),斜坡试验时间明显低于HIBD组(P＜0.01).结论 早期丰富环境干预可以促进HIBD神经细胞的修复,并改善大鼠学习记忆能力和运动功能.
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断乳前丰富环境对即刻早期基因Arc的表达及长时记忆的影响
目的 探讨断乳前丰富环境对大鼠海马即刻早期基因-活性调节的细胞骨架蛋白(activity-regulated cytoskeletal protein,Arc)的表达,以及对长时记忆的影响.方法 4窝共40只新生SD大鼠,每窝随机分为对照组(n=20)和实验组(n=20),实验组大鼠生后10日龄至24日龄每天予以丰富环境暴露20 min,对照组大鼠除不予以丰富环境暴露外,其余处理均与实验组相同.生后28d,两组大鼠予以旷场行为测试其自发活动,新物体识别测试评估其长时记忆能力,采用免疫印迹方法检测断乳前丰富环境对海马即刻早期基因Arc表达量的影响,并且通过免疫荧光的方法观察两组间Arc在海马CA1和DG区的表达差异.结果 两组大鼠在旷场行为测试中,穿行方格的次数差异没有显著性(t=0.632,P＞0.05),而在新物体识别测试中,实验组大鼠的1h和24h的成绩差异有显著性(t=-2.37,P＜0.05;t=-2.13,P＜0.05),实验组大鼠的偏好系数(59.61±9.61)%,(62.72±14.12)%显著高于对照组的(50.46±9.34)%,(52.39±9.16)%.同时,实验组大鼠海马即刻早期基因Arc的表达也高于对照组(t=-5.77,P＜0.01).免疫荧光结果显示在海马的DG区,CA1区,丰富环境组的表达均高于对照组.结论 断乳前丰富环境能增加海马即刻早期基因Arc的表达,并且促进大鼠长时记忆.
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丰富环境对神经免疫的影响
神经免疫对神经系统的结构和功能及某些神经系统疾病的发生发展等起到重要作用.丰富环境是通过改变生存条件和社会交往对实验动物造成影响的环境和社会因素,它能从调控细胞免疫和体液免疫应答、细胞因子的合成与分泌等调节神经免疫,对中枢神经系统起到保护作用,对于神经免疫系统疾病如多发性硬化的发展也具有一定影响.
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丰富环境对神经发生影响的研究进展
丰富环境可以提供多感官刺激、运动和社会交往的机会,引起神经可塑性的变化,包括对正常脑、损伤脑以及各种神经系统疾病的神经发生产生影响.本文将就近年来丰富环境对神经发生的影响作一简要综述.
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丰富环境在血管性痴呆中的作用
随着人口老龄化且伴随着脑血管疾病的发作,老年性痴呆的发病率越来越高,已成为人们普遍关注的一个公共卫生问题.血管性痴呆(Vascular dementia,VaD)是脑缺血等脑血管疾病导致的以认知功能减退为症状伴局灶性神经系统体征的一组临床综合征.VaD是目前唯一可以预防的痴呆类型,因此发掘并充分利用VaD的防护因素,对于VaD的临床防治具有重大意义.丰富环境(enriched environment,EE)是一种有效的外源性神经干预手段,能有效的改善VaD的认知功能缺损症状.本文围绕丰富环境在血管性痴呆中的作用机制展开综述.
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丰富环境对食管癌患者围术期心理状况及认知功能影响
目的 探讨食管癌患者围手术期实施丰富环境管理对焦虑抑郁心理状况及术后认知功能的影响.方法 选取2015年6月-2016年6月该院行食管癌手术患者80例,并随机分为丰富环境组和对照组.丰富环境组入院后即实施丰富环境方案;对照组常规处理.入院时、术前1天及术后第3、7天访视患者,使用ZUNG氏焦虑自评量表(SAS)和抑郁自评量表(SDS).术前1天和术后第7天对患者进行神经精神功能测验及外周静脉血白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素8(IL-8)及肿瘤坏死因子 α(TNF-α)检测.结果 两组入院时SAS高于全国常模.丰富环境组SAS术前1 d和术后第3、7天低于入院时评分(P<0.05),SDS术后第3、7天低于入院时评分(P<0.05).与对照组比较,SAS术前1 d和术后3、7 d均降低(P<0.05),SDS术后第7天降低(P<0.05);术后第3、7天SDS与常模比较,差异无统计学意义(P>0.05).两组术后第7天与基础值比较IL-6、IL-8及TNF-α 均增高,对照组IL-6和TNF-α 比丰富环境组相对更高.结论 食管癌患者围手术期实施丰富环境方案,有助于改善焦虑抑郁心理状况及减少术后认知功能障碍发生.
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新生期接种乙肝疫苗联合丰富环境对小鼠神经发生及行为的影响
目的 探究新生期接种乙肝疫苗联合丰富环境对小鼠神经发生及行为的影响,为其更深入的机制研究奠定基础.方法 新生小鼠均等的随机分为两组,其中半数小鼠出生24 h内腹腔注射乙肝疫苗(100 μg/mL),于出生后第1、3周分别加强免疫一次,其余注射无菌PBS作对照.待出生后第4周,子代小鼠再次被均等的随机分为两组,分别为丰富环境组和普通环境组.利用水迷宫实验检测小鼠海马依赖型的学习记忆能力;免疫荧光技术检测小鼠海马的神经发生;ELISA方法检测小鼠血清中的IL-4、IFN-γ以及海马中的BDNF含量.结果 乙肝疫苗联合丰富环境组小鼠的学习记忆能力、神经发生及海马的BDNF水平高于乙肝疫苗组小鼠,差异具有统计学意义(P＜0.05),但与对照组小鼠相比无显著差异(P＞0.05);联合组小鼠血清中的IFN-γ/IL-4比值较乙肝疫苗组小鼠明显升高,差异具有统计学意义(P＜0.05),与对照组小鼠相比并无显著差异(P＞0.05).结论 新生期接种乙肝疫苗损害小鼠的神经发生和海马依赖型的学习记忆能力,并使得小鼠Th1/Th2平衡向Th2偏移,青春期进行丰富环境干预后可使其恢复到与对照组相近的水平.
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孕期丰富环境对子代小鼠学习记忆功能的影响
目的 探讨雌性小鼠孕期给予丰富环境刺激对子代新生小鼠空间学习记忆能力的影响.方法 选择SPF级C57BL/6受孕雌鼠24只随机分为丰富环境组和标准环境组,在整个孕期分别给予丰富环境、普通环境的刺激直至分娩为止.两组小鼠出生后均移至普通环境饲养,在出生后的1个月及2个月时分别对子代小鼠进行水迷宫行为学检测、海马区新生神经元的免疫荧光检测.结果 在1月龄的子代小鼠中,定位航行实验显示丰富环境组比普通环境组小鼠的平均逃避潜伏期时间明显缩短(P＜0.05),而空间探索实验显示丰富环境组平台象限游泳距离百分比和穿台次数均高于普通环境组(P＜0.05).在海马CA1区和齿状回,丰富环境组神经元前体细胞标记物微管相关蛋白Doublecortin(DCX)阳性神经细胞数目较普通环境组明显增多(P＜0.05).而在2月龄的子代小鼠检测中,两组小鼠在上述指标均无明显统计学差异.结论 在母鼠妊娠期间给予丰富环境刺激可以一过性提高子代小鼠的学习记忆能力以及神经发生发育.
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丰富环境对大鼠局灶性脑梗死后微血管新生的影响
目的 研究丰富环境对局灶性脑梗死后大鼠微血管新生的影响.方法 采用开颅电凝法制作SD大鼠右侧大脑中动脉缺血(MCAO)模型,术后24 h随机分为丰富环境组(EE组)和标准环境组(SE组).另设假手术组(Sham组).免疫组织化学法检测大鼠颅脑血管内皮生长因子(VEGF)、Ⅷ因子表达,测定微血管密度.结果 EE组和SE组大鼠大脑中动脉栓塞后,缺血区神经元变性、坏死,术后1 dVEGF在缺血周边区开始表达,3 d达高峰,EE组大鼠经干预后后期VEGF表达和微血管数目高于SE组大鼠.结论 丰富环境可促进脑梗死大鼠VEGF、Ⅷ因子表达,促进微血管新生,有利于脑损伤修复.
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丰富环境对缺氧缺血性脑损伤幼鼠海马区pCREB及凋亡调控基因表达的影响
目的 探讨丰富环境干预对缺氧缺血性脑损伤(HIBD)幼鼠空间记忆能力及海马区磷酸化环磷腺苷反应元件结合蛋白(pCREB)、凋亡调控基因(Bcl-2、Bax)表达的影响. 方法 参考相关文献构建标准环境及丰富环境这2种饲养环境.将7d龄Wistar大鼠32只按随机数字表法分为假手术组(n=10)、标准环境组(n=11)、丰富环境组(n=11),其中标准环境组及丰富环境组采用改良Rice-Vannucci法制备HIBD模型,假手术组及标准环境组全天置于标准环境饲养,丰富环境组全天置于丰富环境饲养.干预21d后,采用Morris水迷宫定位航行实验检测各组幼鼠寻找隐藏平台的逃避潜伏期,采用Western blotting检测海马区pCREB蛋白表达,采用免疫组化染色检测海马区Bcl-2、Bax表达水平. 结果 (1)在训练第4、5天,丰富环境组大鼠逃避潜伏期较标准环境组显著缩短,差异均有统计学意义(P＜0.05).(2)与标准环境组相比,丰富环境组病灶侧海马区pCREB蛋白表达(0.435±0.121 vs 0.756±0.101)、Bcl-2表达水平(0.103±0.028vs 0.165±0.017)均显著升高,而Bax表达水平(0.402±0.028 vs 0.325±0.019)却显著降低,差异均有统计学意义(P＜0.05). 结论 HIBD后给予丰富环境干预可显著提高HIBD大鼠的空间记忆能力,CREB-pCREB-凋亡调控基因(Bcl-2、Bax)途径可能是丰富环境干预有效性的内在机制之一.
关键词： 缺氧缺血性脑损伤 丰富环境 环磷腺苷反应元件结合蛋白 Bcl-2 Bax -
丰富环境对血管性痴呆大鼠学习记忆和海马区BDNF、TrkB表达的影响
目的 探讨丰富环境干预对血管性痴呆大鼠学习记忆能力、脑源性神经营养因子(BDNF)及其特异性受体酪氨酸激酶B(TrkB)表达的影响.方法 雄性SD大鼠随机分为假手术组、丰富环境组和血管性痴呆组.双侧颈总动脉永久性结扎制备血管痴呆模型.各组分别在术后7、14、30 d接受Morris水迷宫检测学习记忆能力,免疫组织化学法观察海马CA1区BDNF和TrkB表达.结果 血管性痴呆组术后7、14、30d逃避潜伏期比假手术组明显延长(P＜0.01),穿越平台次数显著少于假手术组(P＜0.01),BDNF、TrkB阳性细胞明显减少(P＜0.01).与血管性痴呆组比较,丰富环境组14、30d后逃避潜伏期缩短(P＜0.01),穿越平台次数增多(P＜0.01或0.05),BDNF、TrkB阳性细胞增加(P＜0.01或0.05).结论 丰富环境干预可改善血管性痴呆大鼠的学习记忆能力,其机制可能与BDNF和TrkB表达上调有关.
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丰富环境对慢性应激大鼠情绪和行为及HPA轴活性和皮质激素受体表达的影响
目的 观察丰富环境对慢性应激大鼠情绪和行为,以及HPA轴活性和皮质激素受体表达的影响.方法 将40只大鼠随机分为5组,每组8只:control+ SE组予对照及标准环境,stress(no gap)组予慢性应激,stress+SE组予慢性应激及标准环境,control+ EE组予对照及丰富环境,stress+ EE组予慢性应激及丰富环境.采用旷场试验、液体偏爱试验和强迫游泳试验分别检测大鼠的活动能力和抑郁样情绪,通过放免试验和PCR技术分别检测大鼠HPA轴和海马盐皮质激素受体(MR)和糖皮质激素受体(GR) mRNA的表达.结果 慢性应激3周时,stress+SE组大鼠体重明显低于control+ SE组(P＜0.05).28 d丰富环境干预后,stress+ SE组和stress+ EE组大鼠体重都开始恢复增长,与control+ SE组相比无明显差异.21 d慢性应激之后,与control+ SE组比较,stress(no gap)组大鼠穿越格数(P＜0.01)、直立次数(P＜0.01)和修饰次数(P＜0.01)均明显减少.28 d丰富环境干预后,stress+SE组大鼠穿越格数(P＜0.01)和直立次数(P＜0.05)仍少于control+ SE组;而stress+ EE组较stress+ SE组大鼠穿越格数(P＜0.01)和直立次数(P＜0.05)明显增加.慢性应激大鼠糖水的摄入量和偏爱率均明显低于control+SE组(均P＜0.01);去除应激后,stress+ SE组大鼠糖水摄入量和偏爱率均明显低于control+ SE组(均P＜0.01);与stress+ SE组大鼠相比,stress+ EE组大鼠糖水的摄入量和偏爱率显着增加(P ＜0.05,P＜0.01).21 d慢性应激后,与control+ SE组比较,stress(no gap)组大鼠静止时间明显增加(P＜0.05).28 d丰富环境干预后,stress+SE组大鼠静止时间仍较control+ SE组增加(P＞0.05);stress+ EE组较stress+ SE组大鼠静止时间明显减少(P＜0.05).stress(no gap)组大鼠垂体ACTH的水平较control+ SE组略有下降(P＞0.05).慢性应激增加海马GR mRNA的水平(P＜0.01);去除应激后,与control+ SE组大鼠相比,stress+ SE组MR mRNA的水平显着下降(P＜0.01);此外,慢性应激降低了海马MR/GR的比值(P＜0.01).去除应激后,与control+ SE组大鼠相比,stress+ SE组MR/GR显着下降(P＜0.01);而与stress+ SE组大鼠相比,stress+ EE组MR/GR显着升高(P＜0.05).结论 慢性应激可以导致大鼠的抑郁样行为,HPA轴活性降低以及海马MR mRNA和MR/GR的比例减少,而EE可以减轻慢性应激导致的抑郁行为,恢复MR mRNA的表达和MR/GR的比例.MR和GR参与了丰富环境对慢性应激大鼠抑郁样行为的改善作用.
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丰富环境对局灶性脑梗死大鼠旷场和水迷宫行为学及Nogo-A蛋白表达的影响
目的 探讨丰富环境对局灶性脑梗死大鼠运动功能、学习记忆及Nogo-A蛋白表达的影响.方法 手术组予线栓法制作SD大鼠右侧大脑中动脉缺血模型,术后24 h随机分为丰富环境组和标准环境组,分别饲养于普通鼠笼及丰富环境鼠笼;另设假手术组,不线栓大脑中动脉,其余步骤与手术组相同.各组分别在术后7、14、28 d分别用旷场实验、水迷宫实验进行行为学分析.术后28 d行为学分析后取脑,行免疫组化观察各组Nogo-A阳性细胞表达情况.结果 术后28 d丰富环境组的运动总路程[(4 360±854)cm]与标准环境组[(2 362±694)cm]比较,差异有统计学意义(P<0.001).定位航行实验,丰富环境组在术后14、28 d的潜伏期[分别为(33.0±5.8)s、(24.5±3.1)s]与标准环境组[分别为(46.6±6.0)s、(35.6±4.7)s]比较,差异有统计学意义(P<0.001).空间探索实验,丰富环境组在术后28 d的穿越平台次数[(6.6±1.9)次]与标准环境组[(3.2±1.5)次]比较,差异有统计学意义(P<0.001).丰富环境组梗死灶周围Nogo-A阳性细胞数(86.7±6.7)与标准环境组(117.5±8.3)比较,差异有统计学意义(P<0.001).结论 丰富环境能促进脑梗死大鼠的运动能力、记忆力的恢复.丰富环境能降低脑梗死大鼠梗死灶周围Nogo-A蛋白表达,从而促进神经再生.
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丰富环境干预对帕金森病大鼠中脑miR-133b表达的影响
目的 探讨丰富环境(EE)干预对帕金森病(PD)大鼠中脑miR-133b表达的影响.方法 将造模成功的6-羟基多巴胺(6-OHDA)PD大鼠随机分成2组:PD+EE组、PD+标准环境(SE)组.设假手术(sham)+EE组、sham+SE组为对照组.予对应环境干预6周后,用酪氨酸羟化酶(TH)免疫组化法检测大鼠中脑TH阳性纤维及TH阳性细胞表达;采用实时荧光定量PCR检测大鼠中脑miR-133b表达水平.结果 与sham+SE组相比,PD+SE组损毁侧中脑TH阳性纤维及细胞数目较少;与PD+SE组相比,PD+EE组大鼠损毁侧中脑TH阳性纤维及细胞数目较多,差异均有统计学意义(P<0.05).PD+SE组大鼠中脑miR-133b相对表达量高于sham+SE组;PD+EE组大鼠中脑miR-133b的相对表达量低于PD+SE组,差异均有统计学意义(P<0.05).结论 6-OHDA可能通过上调miR-133b表达导致多巴胺能神经元退行性变.EE可能通过抑制miR-133b的表达,促进黑质-纹状体系统多巴胺能神经元的恢复.
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大脑的重要问题——关键期与可塑性
英国学者David Hubel等人在60年代提出,脑的不同功能的发展有不同的关键期,某些能力在大脑发展的某一敏感期容易获得,此时相应的神经系统可塑性大,发展速度特别快,过了这段时期,则可塑性与发展速度都要受到很大影响.对不同的人来说,脑的不同的功能发展的关键期也并不完全一致,存在着一定的个体差异.文中从早期洞悉、复杂的外界条件在大脑发展中的影响、学习的窗口以及大脑的基本原理等角度阐述了大脑的重要问题之一关键期与可塑性.
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丰富环境结合水疗对新生鼠缺氧缺血性脑损伤的干预效应
目的 探讨丰富环境刺激及水疗对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤(hypoxia-ischemia brain damage,HIBD)的干预效应及可能机制.方法 新生7 d龄SD大鼠分为干预组、非干预组及假手术组,干预组又分为丰富环境组、水疗组、丰富环境+水疗组.干预组在HIBD第2天分别予相应干预治疗,持续28 d.以免疫组织化学法检测不同时相点海马CA1区NMDA受体NR1亚单位的表达,并于干预结束后利用Morris水迷宫测试各组学习记忆能力,透射电镜观察海马突触结构.结果 干预28 d,干预组海马CA1区NR1的蛋白表达及学习记忆能力明显高于非干预组,其中丰富环境组、丰富环境+水疗组与假手术组比较无显著性差异(P＞0.05),水疗组仍明显低于假手术组(P＜0.05).透射电镜下,干预组大鼠海马突触后膜致密物(postsynaptic density,PSD)较多,非干预组海马PSD少,结构疏松.结论 丰富环境刺激及水疗有助于新生大鼠HIBD的恢复,其中以丰富环境刺激、丰富环境刺激联合水疗干预效果显著,海马NMDA受体表达变化是其可能的影响机制之一.
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丰富环境干预后HIBD大鼠脑超微结构改变
目的研究丰富环境刺激对缺氧缺血性脑损伤(HIBD)大鼠脑超微结构的影响.方法大鼠分为缺氧缺血组及丰富环境干预组,干预组予早期抚触和丰富环境刺激共28 d,利用透射电镜观察两组大鼠海马神经元超微结构、神经丝及突触情况.结果缺氧缺血组海马神经细胞固缩改变,线粒体肿胀,神经丝数量减少,排列稀疏,突触数量减少,突触间隙增宽,突触囊泡减少,突触后致密物变薄.干预组海马神经元和突触无明显异常.结论早期抚触及丰富环境刺激可以促进缺血缺氧的脑组织超微结构恢复,脑组织神经网络重建及脑的可塑性增加是其可能的机制之一.
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脑发育不同阶段丰富环境刺激对缺氧缺血性脑损伤大鼠学习记忆的影响
目的 探讨在不同发育阶段丰富环境刺激对缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain injury, HIBI)新生大鼠学习记忆能力的影响.方法 7 d龄SD大鼠通过结扎左侧颈总动脉,吸入8%氧氮混合气,制成HIBI模型,分为干预组(intervention)、非干预组(non-intervention),同时设假手术对照组(sham).其中干预组根据干预开始时间又分为早期干预组(断奶前开始干预)、晚期干预组(断奶后开始干预),分别在断奶前后(生后25 d)开始给予丰富环境刺激,总干预时间为20 d.3个月龄时测定各组学习记忆能力(Morris水迷宫),海马CA1区存活锥体神经元计数评估脑损伤程度,比较不同发育阶段丰富环境干预的效果. 结果 早期干预组学习记忆能力和海马存活锥体神经元数明显高于晚期干预组(P＜0.01).早期干预组与假手术组差异无显著意义(P＞0.05).结论 断奶前开始给予丰富环境干预较断奶后能明显改善HIBI大鼠学习记忆能力,减轻HI后海马病理损伤程度可能是其原因之一.
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丰富环境刺激对缺氧缺血性脑损伤大鼠脑神经丝蛋白表达的影响
目的 研究丰富环境刺激对缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain injury, HIBI)大鼠脑神经丝(neurofilament, NF)蛋白的影响.方法 大鼠分为正常对照组12只、缺氧缺血非干预组及丰富环境干预组各20只,干预组予早期抚触和丰富环境刺激共28 d,行为学测定后,利用免疫组织化学方法观察各组海马神经丝蛋白的染色情况,并借助自动图像分析系统对其进行定量分析.结果 非干预组左侧脑组织NF表达较干预组及正常对照组明显减少,左侧与右侧脑组织NF-H积分光密度值之比(L∶R NF)非干预组明显小于对照组及干预组(P＜0.01),干预组与对照组无显著差异(P＞0.05).Morris水迷宫测试表明远期学习记忆能力非干预组明显低于对照组及干预组(P＜0.01),干预组与对照组无显著差异(P＞0.05).结论 早期抚触和丰富环境刺激有助于促进缺血缺氧脑损伤恢复,促进脑组织神经网络重建是其可能的机制之一.
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缺氧缺血性脑损伤后丰富环境刺激对大鼠海马CA1区神经元凋亡的影响
缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)相关疾病迄今为止尚无理想的治疗方法.本实验通过研究丰富环境刺激对缺氧缺血性脑损伤大鼠海马CA1区JNK、bad(ser 128)和神经元的影响及其可能机制,为临床缺氧缺血性脑病的治疗提供实验基础.
关键词： 缺氧缺血性脑损伤 丰富环境 海马 JNK1/2 Bad(ser128)
