高原低氧暴露复合LPS处理引起小鼠认知与运动协调功能障碍

我们进一步使用Morris水迷宫和Rota-Rod的方法评价了不同处理条件对小鼠认知与运动协调功能的影响。Morris水迷宫实验中，给予小鼠连续5天的训练，小鼠找到隐藏于水下平台的潜伏期逐渐缩短（图4.6A）。第六天时，将小鼠随机分为4组，给予不同条件处理。高原低氧暴露结束后，迅速取出小鼠继续进行Morris水迷宫实验来评价小鼠认知功能的改变。结果显示，腹腔注射低剂量LPS及高原低氧暴露引起小鼠首次穿越平台潜伏期有所增加，但无明显统计学差异，在二者复合作用下，小鼠首次穿越平台潜伏期由13.16 s增加至36.35 s（图4.6B）；腹腔注射低剂量LPS及高原低氧暴露对小鼠穿越平台次数无明显影响，但在二者复合作用下，小鼠首次穿越平台次数由2.8次下降至0.9次（图4.6C）；腹腔注射低剂量LPS及高原低氧暴露引起小鼠在目标象限运动距离有所减少，但无明显统计学差异，但在二者复合作用下，小鼠在目标象限运动距离由4.74 m减少至2.70 m（图4.6D）；腹腔注射低剂量LPS及高原低氧暴露对小鼠在目标象限运动时间无明显差异，但在二者复合作用下，小鼠在目标象限运动距离由24.39 s减少至15.31 s（图4.6E）；高原低氧对小鼠平均运动速度并无明显影响，但腹腔注射低剂量LPS引起小鼠运动速度由0.18 m/s下降至0.14 m/s，腹腔注射低剂量LPS复合高原低氧暴露下，小鼠运动速度下降至0.13 m/s（图4.6F）。以上结果提示腹腔注射低剂量LPS复合高原低氧暴露引起小鼠认知功能的障碍。

接着我们使用Rota-Rod实验对不同组小鼠的运动协调功能进行评价。首先将小鼠放于滚动的圆木上，圆木初始速度为4 r/min，在3 min内逐渐均匀的增加至40 r/min，经过2 d的训练，所有小鼠均能熟练地在滚木上保持平衡而不掉落。训练结束后将小鼠随机分为4组，给予不同处理条件。高原低氧暴露结束后迅速将小鼠取出进行运动协调能力检测。与正常组小鼠相比，腹腔注射低剂量LPS和高原低氧暴露并不影响小鼠的运动协调功能，而在二者复合作用下，小鼠掉落的平均潜伏期由281.6 s减少至184.9 s（图4.6G），小鼠掉落的平均转速由37.8 r/min减少至26.8 r/min（图4.6H）。以上结果说明腹腔注射低剂量LPS复合高原低氧暴露引起小鼠运动协调功能障碍。

正常情况下，血管内皮细胞间通过紧密连接蛋白连接在一起，与星形胶质细胞终足、基膜等共同维持血脑屏障的稳固，保证神经元正常功能的发挥。在短时间高原低氧条件下，小鼠脑组织出现VEGF的上调，但并不能影响血脑屏障的功能。在腹腔注射低剂量LPS条件下，血管内皮细胞黏附分子、趋化分子表达增加，诱导白细胞边集、变形，诱发炎症，动物出现活动下降等表现。在高原低氧和胶腔注射LPS二者复合作用下，炎症因子的释放、VEGF的合成等被扩大，进而引起血脑屏障的破坏，引发神经元的损伤、星形胶质细胞终足的肿胀等，使小鼠认知与运动协调功能发生障碍，导致高原脑水肿的形成。(https://www.daowen.com)

图4.6　腹腔注射LPS复合高原低氧暴露引起小鼠认知与运动协调功能障碍