慢性间歇性低氧导致大鼠海马区神经元损伤及大株红景天的干预效果

戈艳蕾 崔紫阳 王红阳 张嘉宾 付爱双

(华北理工大学附属医院呼吸内科，河北 唐山 063000)

目前研究发现海马区主要负责学习记忆功能，当机体存在低氧状态，可以导致海马区功能受损，出现学习记忆功能障碍；而低氧状态，会刺激机体产生预适应，出现包含低氧诱导因子(HIF)等在内的多种细胞因子分泌，进一步调整机体对低氧的反应〔1～6〕。本研究通过建立间歇性低氧的大鼠模型，探讨慢性间歇性低氧导致大鼠海马区神经元损伤情况及血清HIF及神经元特异性烯醇化酶(NSE)浓度变化，分析低氧造成海马区损伤可能原因及大株红景天干预疗效。

1 资料与方法

1.1动物模型建立及分组 筛选27只成年Wistar雄性大鼠〔北京维通利华公司，合格证SCXK(京)2002-003〕，采用随机数字法，分为空白对照组(UC组)、间歇低氧组(IH组)及大株红景天组；IH组和大株红景天组交替给予不同流速氮气及压缩空气，低氧箱(天津医科大学研制)IH组及大株红景天组箱内维持氧浓度5%～21%，每个循环周期为2 min。UC组保持氧浓度21%。

1.2实验方法 从造模的2 w开始，给予大株红景天组大鼠进行大株红景天片(购自江苏康缘药业股份有限公司，批号苏20110293)灌胃，根据动物与人体体表面积折算法，大株红景天组按照0.04 g·kg-1·d-1剂量灌胃(参照成人用量的3倍)；IH组给予等量生理盐水灌胃；1次/d，连续灌胃给药28 d。每组又分为2 w、4 w、6 w时间亚组，每个亚组选取3只大鼠。2 w、4 w、6 w时间点，自大鼠尾静脉采血，检验血清HIF及NSE浓度；之后立即颈椎脱臼处死，冰上取出脑组织，蜡块包埋，HE染色，切片，光镜观察脑组织海马区神经细胞形态变化。

1.3统计学方法 应用SPSS19.0软件进行多因素方差分析。

2 结 果

2.1不同时间点各组血清HIF-1α及NSE浓度比较 IH组及大株红景天组血清HIF-1α及NSE浓度明显高于UC组，于第4周最明显，第6周时较第4周下降，仍明显高于UC组;其中大株红景天组血清HIF-1α及NSE浓度明显低于IH组(P<0.05)，见表1及表2。

表1 不同时间点各组大鼠血清HIF-1α浓度比较

与同时点UC组比较：1)P<0.05；与同组同4 w比较：2)P<0.05；与同时点IH组比较：3)P<0.05，下表同

表2 不同时间点各组血清NSE浓度比较

2.2间歇性低氧及红景天干预后海马区神经元形态学变化 光镜下，UC组海马区神经元结构完整，排列整齐，染色均匀。随着间歇性低氧时间延长，海马区神经元出现损伤，表现为神经细胞结构紊乱，可见神经细胞外形呈三角形改变，胞质内染色质不均匀，部分细胞核皱缩，出现核溶解及空泡；大株红景天组较IH组神经细胞排列规整，胞质染色较均匀，核皱缩、核溶解及空泡减少，但较UC组为差。见图1。

图1 不同时间点各组海马区神经元形态学变化(HE，×400)

3 讨 论

在临床上最常见的一种病态睡眠就是阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)，其临床特征为夜间间歇性低氧〔7～9〕；本研究通过低氧箱控制程序，保证IH组及红景天干预组箱内维持氧浓度5%～21%，之后复氧，每个循环周期为2 min，模拟类似OSAHS的间歇性低氧模拟OSAHS的间歇性低氧过程，通过建立间歇性低氧大鼠模型。本研究发现随着间歇性低氧时间延长，大鼠海马区神经元出现损伤，与以往研究相一致〔5〕；此外，本研究还发现给予大株红景天干预后，海马区神经元损伤明显减轻。

红景天具有类似人参“扶正固本”的“适应原样”作用，具有耐缺氧、调节体液及细胞免疫、调节中枢神经系统功能及提高脑力、延缓衰老、抗疲劳、增强体力等特殊功效。同时红景天中的红景天苷可以清除氧自由基，调整大脑神经递质变化，具有改善学习记忆功能作用〔10～13〕。因此，给予间歇性低氧大鼠红景天灌胃干预，通过抗缺氧，清除自由基等机制，对于改善海马区神经元细胞损伤具有一定作用，本研究中的大脑海马区神经细胞光镜下改变亦支持上述结果。本研究发现在给予红景天干预后大鼠海马区神经元细胞损伤减轻，进一步影响血清HIF-1α及NSE浓度变化〔6,14〕。综上，间歇性低氧可导致大鼠学习、记忆能力降低，而大株红景天对于改善间歇性缺氧造成海马区受损、提高的学习记忆功能。