【摘要】：我國高原面積廣闊，具有重要軍事及經(jīng)濟(jì)意義的青藏高原平均海拔在4000米以上�？諝庀”　⒌蜏馗稍锏忍厥獾母咴h(huán)境對進(jìn)入人群的身心健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。大腦對低溫、低氧刺激尤為敏感，以腦水腫為病理基礎(chǔ)的急性高原病在以往得到了廣泛研究。近年來，高原低氧環(huán)境引起的記憶能力下降，反應(yīng)速度下降，錯誤判斷增加和感覺異常等認(rèn)知能力損傷成為特殊環(huán)境醫(yī)學(xué)關(guān)注的焦點(diǎn)。認(rèn)知能力的損傷嚴(yán)重影響高原地區(qū)官兵與居民的作業(yè)效能與生命健康，如何防護(hù)高原低氧環(huán)境引起的學(xué)習(xí)記憶能力下降成為亟待解決的重要問題。目前高原低溫低氧損傷學(xué)習(xí)記憶的特點(diǎn)與醫(yī)學(xué)防護(hù)研究仍處于起步階段，有關(guān)高原環(huán)境損傷學(xué)習(xí)記憶的相關(guān)基礎(chǔ)與應(yīng)用研究主要集中在動物模型水平，人群研究主要為模擬環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)室研究，并不能有效反應(yīng)現(xiàn)實(shí)條件下的暴露情況及生物學(xué)效應(yīng)。此外，現(xiàn)有研究往往只關(guān)注低壓低氧單一因素對認(rèn)知功能產(chǎn)生的影響，而忽略了高原地環(huán)境區(qū)的另一主要因素——環(huán)境低溫，高原低溫低氧復(fù)合環(huán)境對認(rèn)知功能造成的影響有待探討。在藥物防護(hù)方面，神經(jīng)興奮藥物與激素類藥物如安非他命、地塞米松等對高原低氧認(rèn)知功能損傷具有一定的保護(hù)作用，但由于其副作用較大，無法作為常規(guī)預(yù)防藥物。最近的研究發(fā)現(xiàn)，中藥銀杏葉的多種成分對腦功能具有良好的保護(hù)作用，其標(biāo)準(zhǔn)提取物EGb-761能夠調(diào)節(jié)腦血流，降低氧化損傷，并被認(rèn)為具有促進(jìn)高原習(xí)服的作用。乙酰唑胺作為預(yù)防急性高原反應(yīng)（AMS）的首選藥物，能夠加快機(jī)體低氧適應(yīng)。但銀杏葉提取物EGb-761及乙酰唑胺對高原認(rèn)知損傷的預(yù)防作用尚不明確。因此，乙酰唑胺及銀杏葉提取物EGb-761對高原低溫低氧記憶損傷的預(yù)防效果及作用機(jī)制有待證實(shí)。 目的 通過人群現(xiàn)場研究及動物模型研究，觀察高原低溫低氧復(fù)合環(huán)境對學(xué)習(xí)記憶能力的影響，初步評價乙酰唑胺及銀杏葉提取物EGb-761對急進(jìn)高原人群學(xué)習(xí)記憶能力的影響，探討銀杏葉提取物活性成分單體銀杏內(nèi)酯B（GKB）對小鼠低溫低氧暴露學(xué)習(xí)記憶損傷的防護(hù)作用，闡明GluR1蛋白磷酸化水平在GKB防護(hù)低溫低氧學(xué)習(xí)記憶能力損傷中的作用，為急進(jìn)高原引起的學(xué)習(xí)記憶損傷藥物防護(hù)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。 方法 1.受試者分組、藥物干預(yù)及試驗(yàn)流程 招募年齡17至20歲的男性志愿者進(jìn)行人群現(xiàn)場研究，隨機(jī)分為兩組，在夏季與冬季分別進(jìn)行研究。每組按藥物干預(yù)不同隨機(jī)分為乙酰唑胺組（125mgBID）、銀杏葉組（120mg BID）和安慰劑組。藥物干預(yù)在進(jìn)入高原前3天開始，共持續(xù)4天。研究對象乘飛機(jī)在3小時內(nèi)從海拔396m上升到海拔3658m。試驗(yàn)地點(diǎn)為西藏拉薩市，平均氣溫為：夏季18-21℃，，冬季0-3℃。 2.受試者記憶能力評價 利用記憶能力測試評價受試者在夏季及冬季急進(jìn)高原前后記憶水平的變化情況。主要測試包括瞬時回憶測試（瞬時單詞回憶測試、瞬時圖形回憶測試）、定速視覺相加測試（Paced visual serial addition test，PVSAT）、數(shù)符轉(zhuǎn)換測試（Digital symbolsubstitution test，DSST）和延遲回憶測試（延遲單詞回憶測試、延遲圖形回憶測試）。 3.受試者AMS發(fā)病情況 利用Lake Louise評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價，其中Lake Louise評分標(biāo)準(zhǔn)包括自我評分（Self-reported score, S-LLS）和臨床評分（Clinical assessment score, C-LLS）兩部分。 4.低溫低氧暴露模型建立 雄性C57J小鼠（18-24g）經(jīng)不同海拔低溫低氧暴露后，以5000m/4℃暴露2h為暴露條件建立低溫低氧暴露模型。動物隨機(jī)分為對照組、GKB預(yù)處理組、低溫低氧暴露組和GKB預(yù)處理低溫低氧暴露組。GKB通過腹腔注射方式于暴露開始前1h給藥，劑量為40mg/kg bodyweight。 5.低溫低氧暴露小鼠學(xué)習(xí)記憶測試 通過新物體識別測試（Novel object recognition test）及回避離開平臺實(shí)驗(yàn)（Step-dwoninhibitoryavoidance task）觀察小鼠短期記憶與工作記憶能力。主要觀察小鼠在新物體識別實(shí)驗(yàn)中對新物體的探索時間與鑒別指數(shù)（DI）及回避離開平臺實(shí)驗(yàn)中小鼠離開平臺的潛伏期。 6.低溫低氧暴露小鼠記憶相關(guān)蛋白表達(dá)的檢測 通過westernblot方法檢測NMDA、GluR1、Akt、GSK、PKC等蛋白的表達(dá)與活化水平。 7.低溫低氧暴露小鼠海馬蛋白激酶A（PKA）活性的檢測 通過ELISA試劑盒方法檢測小鼠海馬組織PKA活性水平。結(jié)果 1.低氧環(huán)境對學(xué)習(xí)記憶的影響及藥物的防護(hù)效果 （1）低氧環(huán)境對各組AMS發(fā)生情況的影響 各組受試對象在高原停留期間均有AMS發(fā)生，乙酰唑胺組S-LLS評分（1.5）顯著低于安慰劑組（3.0）和銀杏葉組（2.8）（p0.05）。 （2）低氧環(huán)境對學(xué)習(xí)記憶的影響 各組學(xué)習(xí)測試成績在急進(jìn)高原后與平原水平相比均呈現(xiàn)下降趨勢，并以急進(jìn)高原后8h最為顯著（p0.05）。 （3）乙酰唑胺對低氧環(huán)境學(xué)習(xí)記憶能力的影響 在高原3天的測試中，乙酰唑胺組在DSST、PVSAT及延遲回憶測試中的成績顯著低于安慰劑組（p0.05），通過對急進(jìn)高原8h后測試成績的進(jìn)一步比較后我們發(fā)現(xiàn)，乙酰唑胺組在瞬時回憶及PVSAT測試中的成績顯著低于安慰劑組（p0.05）。 （4）銀杏葉對低氧環(huán)境學(xué)習(xí)記憶能力的影響 在高原3天的測試中，銀杏葉組在DSST、PVSAT及延遲回憶測試中的成績顯著高于安慰劑組（p0.05）。通過對急進(jìn)高原8h后測試成績的進(jìn)一步比較后我們發(fā)現(xiàn)，銀杏葉組受試對象在延遲回憶測試中的成績顯著高于安慰劑組（p0.05）。 （5）AMS對學(xué)習(xí)記憶的影響 各藥物干預(yù)組中發(fā)生AMS的受試對象測試成績與未發(fā)生AMS的受試對象相比無顯著差別。 2.低溫低氧復(fù)合環(huán)境對學(xué)習(xí)記憶的影響及藥物的防護(hù)效果 （1）低溫低氧復(fù)合環(huán)境對AMS發(fā)生情況的影響 各組受試對象在高原停留期間均有AMS發(fā)生，乙酰唑胺組S-LLS評分（2.2）顯著低于安慰劑組（3.9）和銀杏葉組（3.3）（p0.05）。 （2）低溫低氧復(fù)合環(huán)境對學(xué)習(xí)記憶的影響 各組學(xué)習(xí)測試成績在急進(jìn)高原后與平原水平相比均呈現(xiàn)下降趨勢，并以急進(jìn)高原后8h最為顯著（p0.05）。 （3）乙酰唑胺對低溫低氧復(fù)合環(huán)境學(xué)習(xí)記憶能力的影響 在高原3天的測試中，乙酰唑胺組在PVSAT測試中的成績顯著低于安慰劑組（p0.05），通過對急進(jìn)高原8h后測試成績的進(jìn)一步比較后我們發(fā)現(xiàn)，乙酰唑胺組受試對象在DSST及PVSAT測試中的成績顯著低于安慰劑組（p0.05）。 （4）銀杏葉對低溫低氧復(fù)合環(huán)境學(xué)習(xí)記憶能力的影響 在高原3天的測試中，銀杏葉組受試對象在PVSAT及延遲回憶測試中的成績顯著高于安慰劑組（p0.05）。通過對急進(jìn)高原8h后測試成績的進(jìn)一步比較后我們發(fā)現(xiàn)，銀杏葉組在延遲回憶測試中顯著高于安慰劑組（p0.05）。 （5）AMS對學(xué)習(xí)記憶能力的影響 各藥物干預(yù)組中發(fā)生AMS的受試對象測試成績與未發(fā)生AMS的受試對象相比無顯著差別。 （6）低溫低氧復(fù)合環(huán)境與低氧環(huán)境學(xué)習(xí)記憶能力的比較 通過對夏季和冬季兩組急進(jìn)高原人群安慰劑組測試成績的比較后發(fā)現(xiàn)，冬季低溫低氧暴露組在瞬時/延時回憶、DSST和PVSAT測試中的成績顯著低于夏季低氧暴露組（p0.05）。 3. GKB在低溫低氧損傷學(xué)習(xí)記憶中的作用及機(jī)制 （1）低溫低氧暴露對小鼠記憶能力的影響 在新物體識別測試和回避離開平臺測試中我們發(fā)現(xiàn)，在新物體識別測試中，5000m海拔暴露組小鼠與對照組相比，對新物體的探索時間及鑒別指數(shù)（DI）顯著降低（p0.05）；在回避離開平臺測試中，5000m海拔暴露組小鼠與對照組相比，離開平臺的潛伏期顯著縮短（p0.05）。 （2）GKB對低溫低氧暴露損傷小鼠學(xué)習(xí)記憶的影響 在新物體識別測試中，GKB能夠顯著提高低溫低氧暴露后小鼠對新物體的探索時間（p0.05）及鑒別指數(shù)（DI）（p0.05）。GKB注射組小鼠在回避離開平臺測試中離開平臺的潛伏期顯著多于生理鹽水注射低溫低氧暴露組（p0.05）。 （3）低溫低氧暴露及GKB干預(yù)對學(xué)習(xí)記憶相關(guān)蛋白的影響 通過western blot檢測我們發(fā)現(xiàn)小鼠海馬組織Akt、GSK-3β、Erk的磷酸化水平及PKCα/β、NMDA的表達(dá)水平在低溫低氧暴露后無明顯變化趨勢，而GluR1蛋白ser831/845位點(diǎn)磷酸化水平及PKA活性在暴露后顯著低于對照組（p0.05）。 GKB能夠緩解低溫低氧暴露引起的GluR1蛋白磷酸化水平及PKA活性的下降，在低溫低氧暴露后，GKB組GluR1蛋白ser831/845位點(diǎn)磷酸化水平及PKA活性顯著高于生理鹽水組（p0.05）。 結(jié)論 本研究通過人群現(xiàn)場研究發(fā)現(xiàn)急進(jìn)高原能夠引起學(xué)習(xí)記憶能力下降，而環(huán)境低溫能夠顯著加重這種損傷效應(yīng)。乙酰唑胺對低氧及低溫低氧復(fù)合環(huán)境引起的學(xué)習(xí)記憶能力下降無防護(hù)效果，并能夠加重學(xué)習(xí)記憶能力的損傷，但乙酰唑胺能有效預(yù)防AMS的發(fā)生。銀杏葉提取物EGb-761在急進(jìn)高原情況下能顯著改善急進(jìn)高原引起的學(xué)習(xí)記憶能力下降，但對預(yù)防AMS無明顯效果。銀杏葉單體GKB可能在銀杏葉提取物EGb-761保護(hù)學(xué)習(xí)記憶水平下降過程中起到關(guān)鍵作用，其作用機(jī)制可能是通過調(diào)節(jié)小鼠海馬組織PKA活性及GluR1蛋白磷酸化水平實(shí)現(xiàn)的。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R82

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2304279