熱應激預處理可提高彌漫性軸索損傷大鼠的認知能力

在中樞神經系統，細胞遭受熱應激后可誘導產生一組蛋白，稱為熱休克蛋白（HSPs）。HSPs產生后，神經元對后續應激，如局部缺血、體溫過高及創傷等表現出明顯的抵抗能力。本文研究了熱應激對彌漫性軸索損傷（DAI）大鼠認知能力的影響并探討其作用機制。研究將雌性 Wistar大鼠隨機分為 4組：實驗組（HSDAI，n＝10），DAI建模前24 h給予熱應激預處理；損傷組（DAI，n＝10），僅接受 DAI建模，不予熱應激；熱應激組（HS，n＝10），僅接受熱應激，不予 DAI建模；空白組（Sham，n＝10），僅接受假手術處理，不予DAI建?；驘釕?。熱應激采用可調溫電熱毯加熱法，DAI模型以沖擊加速度法復制。建模后14 d開始應用Morris水迷宮（MWM）檢測大鼠的學習和記憶功能并記錄其海馬區長時程增強（LTP）。此外，分別在損傷后24 h、14 d和20 d從每組中隨機抽取2只大鼠用HE染色及免疫組織化學染色檢測腦組織損傷程度和熱休克蛋白70（HSP70）的表達。與Sham組相比，DAI組大鼠的MWM表現明顯受損且LTP減弱（P<0.05）。與DAI組相比，HSDAI組和HS組大鼠的MWM和LTP結果均明顯提高（P<0.05），但與Sham組相比，差異無統計學意義（P＞0.05）。損傷后，DAI組和HSDAI組大鼠腦組織中可見軸索回縮球、腫脹軸索散布于大腦皮質、皮質下白質、胼胝體及腦干等處；在皮質和海馬可見變性的神經元、HSP70陽性神經元和膠質細胞分布于上述腦區。這些病理改變緩解且HSP70高表達的同時，HSDAI組大鼠的恢復加快。DAI后大鼠的學習和記憶能力受損，可能是因為與各腦區聯系中斷、海馬區神經元受損及突觸可塑性的減退。熱應激預處理能夠明顯減弱這種認知損害，可能是由HSP70的神經保護作用所介導。