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慢性癲癇對(duì)大鼠空間記憶再生能力的影響
日期：2024-12-27 03:35
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摘要：
慢性癲癇對(duì)大鼠空間記憶再生能力的影響
[摘 要] 目的: 探討慢性癲癇對(duì)大鼠空間記憶再生能力的影響, 檢測組胺前體物質(zhì)組氨酸和膽堿酯酶抑制劑TA K2147 對(duì)癲癇誘發(fā)記憶障礙的作用。
方法: 大鼠在放射狀八臂(四臂放食物)迷宮訓(xùn)練成功后, 隔日腹腔注射亞驚厥劑量(35mgö kg)的戊四唑, 直至完全點(diǎn)燃。完全點(diǎn)燃后在同一迷宮中測記憶的再現(xiàn)過程。
結(jié)果: 完全點(diǎn)燃后第1 d 至第 18 d, 大鼠在放射狀迷宮中的錯(cuò)誤次數(shù)較對(duì)照組明顯上升, 且維持在一相對(duì)平衡的狀態(tài), 31 d 后與對(duì)照組一致。TA K2147 劑量依賴性地改善了癲癇誘發(fā)的空間記憶再現(xiàn)障礙, 包括參考記憶和工作記憶。組氨酸劑量依賴性地改善參考記憶, 不影響工作記憶。
結(jié)論: 戊四唑點(diǎn)燃癲癇可導(dǎo)致大鼠空間記憶再生能力下降, 可能與癲癇造成的膽堿能神經(jīng)和組胺能神經(jīng)活性降低有關(guān)。
[關(guān)鍵詞]癲癇/化學(xué)誘導(dǎo)，放射狀迷宮，記憶障礙，膽堿酯酶抑制劑/藥理學(xué)，組氨酸/藥理學(xué)
癲癇所造成的危害不僅在于癲癇發(fā)作本身, 還在于反復(fù)發(fā)作的慢性癲癇所致的智能障礙。有報(bào)道稱, 45%的癲癇患者有記憶障礙等行為異常, 10%～ 20%的癲癇兒童需要特殊的教育[ 1 ]。因此, 研究癲癇造成學(xué)習(xí)記憶障礙的機(jī)制和篩選**這種學(xué)習(xí)記憶障礙的**較為迫切。戊四唑(PTZ)是一種**興奮劑, 反復(fù)使用亞驚厥劑量的戊四唑, 可以使動(dòng)物的驚厥閾值降低, *后造成“點(diǎn)燃”。戊四唑點(diǎn)燃模型是一種慢性癲癇模型, 常被用來研究癲癇的發(fā)病機(jī)制和抗癲癇**的效果, 是*常用的癲癇模型之一[ 2, 3 ]。放射狀八臂(四臂放食物)是一種經(jīng)典的測定動(dòng)物空間記憶的方法, 它可以同時(shí)檢測動(dòng)物的參照記憶( reference m emo ry)和工作記憶(wo rk ing m emo ry)。為此, 本實(shí)驗(yàn)用放射狀迷宮測定戊四唑點(diǎn)燃大鼠的空間記憶再現(xiàn)的方式, 研究癲癇與學(xué)習(xí)記憶的關(guān)系和機(jī)制,并初步評(píng)價(jià)了兩種被認(rèn)為能改善記憶障礙的化合物TAK2147和組氨酸, 為**癲癇患者的記憶損害提供線索。
1 材料和方法
1 . 1 動(dòng)物和分組 SD大鼠50只, 雄性, 體重220～300g (浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供) ,清潔級(jí)Ê級(jí), 證書號(hào): 2229601018。將 SD大鼠隨機(jī)分成PTZ 點(diǎn)燃組(n= 40)和對(duì)照組(n=10) , 并分籠分組飼養(yǎng), 自由進(jìn)水, 每天給12h的光照(光照時(shí)間: 8∶00～20∶00)。在進(jìn)行八臂迷宮實(shí)驗(yàn)前限制大鼠飲食, 使其體重維持在自由進(jìn)食體重的80%～85%。行為學(xué)觀察在10∶00～ 17∶00 進(jìn)行。
1 . 2 迷宮訓(xùn)練 采用放射狀八臂(四臂放食物)迷宮。迷宮中央?yún)^(qū)直徑30cm , 向四周以等角度和等長度延伸八條臂(50cm×12cm , 圍以4.5cm高的墻)。整個(gè)迷宮高出地面40 cm。訓(xùn)練前大鼠先在迷宮中適應(yīng)2 d, 每天1次。適應(yīng)時(shí)3至4只大鼠同時(shí)置于迷宮中, 自由活動(dòng)和攝取食物10min。適應(yīng)后進(jìn)行每天1次的訓(xùn)練。每次訓(xùn)練中, 八臂中只有四臂放置了食物(分別為 3、5、6 和8號(hào)臂) , 整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程均維持此順序。大鼠放在迷宮中央?yún)^(qū), 此時(shí)中央?yún)^(qū)四周用門關(guān)住 15 s 將門打開, 大鼠可選擇進(jìn)入任意一臂, 以攝取食物。大鼠進(jìn)入有食物的臂且攝取了食物為1 次正確選擇, 否則為錯(cuò)誤選擇。記錄參數(shù)為錯(cuò)誤選擇的次數(shù)。重新進(jìn)入放食物臂稱為工作記憶錯(cuò)誤(wo rk ing m emo ry er ro r,WM E) , 進(jìn)入不放食物臂稱為參考記憶錯(cuò)誤( reference m emo ry er ro r, RM E)。連續(xù)5 次訓(xùn)練總錯(cuò)誤選擇次數(shù)為 1 次或 1 次以下, 認(rèn)為訓(xùn)練成功。
1 . 3 戊四唑點(diǎn)燃模型 迷宮訓(xùn)練成功后, 戊四唑點(diǎn)燃組大鼠腹腔注射PTZ35mgökg,48h1次,非點(diǎn)燃組腹腔注射同樣體積的生理鹽水。每次注射后, 大鼠單獨(dú)放在透明的玻璃籠子里, 觀察行為變化30min。癲癇發(fā)作嚴(yán)重程度根據(jù)文獻(xiàn)[2,3]分級(jí): 0= 無反應(yīng);1=耳朵和面部抽動(dòng), 包括眨眼,動(dòng)須,節(jié)奏性咀嚼;2=肌陣攣, 但無直立;3=肌陣攣, 兩前肢抬起;4=側(cè)身倒地; 5=背部倒地,全身強(qiáng)直-陣攣發(fā)作或死亡。若動(dòng)物連續(xù)3 次注射PTZ 后發(fā)作級(jí)別達(dá)4級(jí)或5級(jí),則認(rèn)為完全點(diǎn)燃。大鼠完全點(diǎn)燃后24 h開始測記憶的再現(xiàn)過程, 整個(gè)測定過程參照物體和放食物臂同訓(xùn)練過程一致。
1 . 4 ** 戊四唑和組氨酸購自 Sigm a 公司, TA K2147 由日本武田制藥公司提供。所有的**均溶于生理鹽水。組氨酸和 TA K2147分別在記憶測試前 2 h 和30 m in 腹腔注射。
1 . 5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用 Sigm a Stat 1. 01(W indow s 95 1992, Co rp ,U SA )統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理。數(shù)據(jù)均以xq±s 表示。組間比較用ANOVA及Dunnet t’s檢驗(yàn)。
2 結(jié) 果
2 . 1 完全點(diǎn)燃后1d、7d、11d、16d和18 d,RME分別為: 215±015、218±015、218±015、218±017和219±016;WME分別為:116±014、118±015、210±016、119±016和118±015,與對(duì)照組相比明顯增加(P<0105),且維持在一相對(duì)平衡的狀態(tài), 適合測試**效果。 18d后上述指標(biāo)開始下降, 至31d基本和非點(diǎn)燃組持平,如完全點(diǎn)燃后23d和31d,RME分別降為210±016和113±016,WME分別降為018±013和015±014。而對(duì)照組的RME和WM E分別自始至終保持在111±016～113±015和012±012～013±012之間。
2.2 在完全點(diǎn)燃后1～18d測TAK2147對(duì)記憶再現(xiàn)的作用。TA K2147劑量依賴性地減少了RM E。如表1 所示, 013m gö kg 的TA K2147 使RM E 和WM E 均顯著減少 (P < 0105) , 011m gö kg 的TA K2147 也使RM E 顯著減少(P <0105)。
2.3 在完全點(diǎn)燃后1～18d測組氨酸對(duì)記憶再現(xiàn)的作用。組氨酸(1 000m gö kg)可以顯著性地減少 RM E (P < 0105) , 卻不影響WM E。
3 討 論
本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 戊四唑點(diǎn)燃使訓(xùn)練成功的大鼠在放射狀八臂迷宮的錯(cuò)誤選擇次數(shù)(包括RM E 和WM E)明顯增多, 并且在完全點(diǎn)燃后1至18 d 內(nèi)保持在一相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。有關(guān)癲癇大鼠學(xué)習(xí)記憶的研究, 電點(diǎn)燃模型的研究較多,用化學(xué)點(diǎn)燃模型者少見。與電點(diǎn)燃模型相比, 戊四唑化學(xué)點(diǎn)燃模型具有制作方便、成功率高、不破壞腦組織結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。另外, 戊四唑是一種GABAA 受體的拮抗劑, 其本身對(duì)記憶無明顯影響。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 大鼠戊四唑點(diǎn)燃有希望成為研究癲癇誘發(fā)學(xué)習(xí)記憶障礙的模型, 并用于評(píng)價(jià)和篩選**癲癇誘發(fā)的認(rèn)知功能障礙的**。乙酰膽堿對(duì)學(xué)習(xí)的獲得和記憶的保持都至關(guān)重要。Ser ra 等報(bào)道戊四唑點(diǎn)燃使自由活動(dòng)的大鼠海馬中乙酰膽堿含量下降至對(duì)照組的52%,并維持這水平達(dá)4周, 至停止戊四唑注射后30d 恢復(fù)至對(duì)照組水平[7]。我們的行為學(xué)結(jié)果與Ser ra 的生化結(jié)果具有時(shí)間的一致性, 這提示慢性癲癇誘發(fā)的記憶障礙可能與腦內(nèi)乙酰膽堿含量下降有關(guān)。TAK2147是一種選擇性較強(qiáng)的膽堿酯酶抑制劑, 可以活化腦內(nèi)膽堿能神經(jīng)。我們發(fā)現(xiàn)TA K2147 的作用可能正是在于它改善了點(diǎn)燃造成的海馬乙酰膽堿功能的低下, 從而改善了戊四唑點(diǎn)燃誘發(fā)的大鼠空間記憶再現(xiàn)障礙。
此外, 腦內(nèi)組胺也被認(rèn)為可以改善學(xué)習(xí)記憶, 組胺的作用與激活腦內(nèi)組胺H1 受體和活化膽堿能神經(jīng)有關(guān)[ 8 ]。目前雖無戊四唑點(diǎn)燃與腦內(nèi)組胺含量關(guān)系的報(bào)道, 但已經(jīng)報(bào)道杏仁核電刺激至完全點(diǎn)燃, 停止電刺激后 1 周腦內(nèi)組胺含量下降, 1 個(gè)月后恢復(fù)至點(diǎn)燃前水平[ 9 ]。組胺前體組氨酸可以增加腦內(nèi)組胺含量。組氨酸可能通過增加腦內(nèi)組胺含量激活組胺H1 受體和ö 或活化膽堿能神經(jīng), 改善戊四唑點(diǎn)燃誘發(fā)的大鼠記憶再現(xiàn)障礙。我們?cè)鴪?bào)道組胺可以抑制戊四唑點(diǎn)燃癲癇的形成過程和點(diǎn)燃后的發(fā)作過程, 因此, 組胺的相關(guān)**可能成為較好的抗癲癇藥或**癲癇的輔助藥。而且有趣的是, 組氨酸僅對(duì)參照記憶有改善作用, 對(duì)工作記憶沒有效果, 這一結(jié)果也進(jìn)一步證實(shí)了我們先前的結(jié)果, 即內(nèi)源性組胺對(duì)參照記憶和工作記憶的作用出現(xiàn)分離。綜上所述, 大鼠戊四唑點(diǎn)燃造成了空間記憶再現(xiàn)障礙, 可能跟點(diǎn)燃造成的膽堿能神經(jīng)和組胺能神經(jīng)活性降低有關(guān), 其具體機(jī)制還需要做進(jìn)一步的探討。我們的研究結(jié)果給癲癇與認(rèn)知功能的關(guān)系研究和癲癇誘發(fā)記憶障礙的****評(píng)價(jià), 提出了新的思路和線索。
