rTMS对血管性痴呆大鼠神经修复的海马CA1区神经元Ca2+通道机制研究

血管性痴呆（VaD）是老年期痴呆的主要类型之一，主要表现为认知功能障碍。Ca2+信号异常是VaD发病机制研究的热点之一。重复经颅磁刺激（rTMS）对学习记忆障碍的修复倍受关注。本申请项目拟以大鼠海马CA1区神经元Ca2+通道为切入点，研究rTMS对VaD大鼠神经修复的机制。.应用双侧颈总动脉结扎（2VO）方法制备VaD大鼠，通过Morris水迷宫行为学检测筛选符合痴呆标准的VaD大鼠模型；应用无创的rTMS对VaD大鼠进行干预；急性分离VaD模型组、高频rTMS干预组、低频rTMS干预组、正常对照组大鼠海马CA1区锥体神经元；应用膜片钳细胞贴附记录模式记录4组大鼠海马CA1区锥体神经元的Ca2+通道的活动，并进行数据分析；进一步应用免疫印迹分析验证Ca2+通道的表达变化。基于Ca2+通道的特性探讨rTMS修复VaD大鼠学习记忆功能障碍的机制，为rTMS在临床上治疗VaD提供新的思路和支持。

本研究应用双侧颈总动脉结扎（2-Vessel Occlusion, 2VO）方法制备血管性痴呆（Vascular dementia, VaD）大鼠，通过Morris水迷宫行为学检测筛选符合痴呆标准的VaD大鼠模型；并将VaD大鼠分为以下各组：VaD模型组、高频rTMS组、低频rTMS组。应用无创的rTMS对VaD大鼠进行干预后，对正常对照组、VaD模型组、高频rTMS组、低频rTMS组大鼠进行Morris水迷宫行为学检测，观察4组大鼠的学习记忆能力，结果发现不同的处理方法（2VO, 高频 rTMS与低频 rTMS）能够影响大鼠的空间学习记忆能力。对4组大鼠的海马CA1区神经元的形态进行光镜观察，结果发现经过高频 rTMS和低频 rTMS干预后，这两组大鼠的海马CA1区锥体神经元的形态较VaD模型组有了很大改善，并且背侧海马神经元数量显著增加；对4组大鼠海马CA1区神经元的超微结构进行电镜观察，发现与VaD模型组相比，高频rTMS组与低频rTMS组大鼠的突触形态更为规则，同时突触后膜增厚，且突触间隙清晰可见。急性分离4组大鼠海马CA1区锥体神经元，应用膜片钳细胞贴附记录模式记录 4组大鼠海马CA1区锥体神经元的L-型Ca2+单通道的活动，结果发现VaD模型组大鼠L-型Ca2+通道的开放概率增加，但经过高频rTMS组与低频rTMS干预后，L-型Ca2+通道的开放概率有所下降。同时培养脑片，应用全细胞膜片钳记录模式记录4组大鼠海马CA1区锥体神经元L-型Ca2+通道的全细胞电流，VaD模型组大鼠L-型Ca2+通道平均电流密度显著降低，经过高频rTMS组与低频rTMS干预后，L-型Ca2+通道平均电流密度显著增加，但仍低于正常组。进一步应用免疫印迹分析验证Ca2+通道的表达变化，发现各组大鼠海马CA1区神经元Cav1.2和Cav1.3的表达无显著差异。通过以上综合研究，我们从Ca2+通道的特性探讨了rTMS修复VaD大鼠学习记忆功能障碍的机制，为rTMS在临床上治疗VaD提供新的思路和支持。