作者:潘陈为,潘珍珍,金玲湘,陈松芳,陈永平
【关键词】 血氨;水迷宫;学习记忆
氨中毒学说于上一世纪提出,在肝性脑病的发生机制中占有重要地位[1]。大量研究表明,高氨血症对中枢神经系统具有毒性作用[2],但其对认知功能的影响鲜有报道。本实验通过建立大鼠高血氨模型,观察高血氨对大鼠空间学习记忆功能的影响,现报告如下。
1 材料和方法
1.1 主要材料 氯化铵由无锡市民丰试剂厂提供 (批号:20070901)。
1.2 动物分组与喂养 SD大鼠40只,由温州医学院动物中心提供(许可证号:SCXK浙2005-0019),体重200~240 g,随机分为A组(正常对照组20只)和B组(高血氨模型组20只)。所有大鼠均在室温恒定(20~25 ℃)及灯光昼夜节律控制(8:00—20:00)下清洁级喂养,自由进食、进水。
1.3 实验方法 A组:每周前5 d每天1次腹腔内注射生理盐水0.5 mL/100 g,连续4周。B组:将氯化铵溶解于生理盐水使其最终浓度为5%,按0.5 mL/100 g的剂量腹腔内注射,每周前5 d每天1次,连续4周建立慢性高血氨模型[3]。
1.4 Morris水迷宫实验 Morris水迷宫设置参见文献[4]。实验前各组大鼠称量体重。实验共进行5 d。第1天让大鼠自由游泳2 min,从第2天起,每天分上午、下午两段, 每段训练4次,大鼠面向池壁按顺序从4个入水点放入池中,观察大鼠寻找并爬上平台情况。每次大鼠到达平台后,在平台上休息30 s。第5天最后一次训练,记录大鼠寻找并爬上平台的路线图、所需时间。如果在120 s内大鼠仍未能找到平台,则将其引导到平台,时间记为120 s。各统计数据由上海吉量软件自动分析生成。学习记忆成绩用两个参数反映:平均逃避潜伏期(即大鼠找到平台所需的时间)和游泳总距离(即大鼠找到平台游泳的轨迹,由迷宫上方的摄像头记录,总距离由上海吉量软件自动分析生成)[4]。
1.5 血游离氨的测定 行为学实验后,大鼠经用10%水合氯醛(4 mL/kg)腹腔麻醉,经下腔静脉采血。标本肝素抗凝,放入EP管中,低温3 000 r/min离心5 min。取血浆经强生VITRO S350生化分析仪测定血氨含量。
1.6 统计学处理方法 两组比较采用t检验。
2 结果
2.1 大体观察 氨中毒模型组大鼠放入Morris 水迷宫内, 绝大多数游泳姿势正常。
2.2 两组大鼠血氨水平的比较 B组大鼠血氨水平为(78.6±11.92 )μmol/L,与A组[(26.2±7.78)μmol/L]比较,明显升高(P &<0.05)。
2.3 两组大鼠空间学习记忆能力的比较 与A组比较,B组大鼠平均逃避潜伏期延长且游泳总距离增加(均P &<0.05),见表1。
3 讨论
脑细胞对氨极敏感。血氨过高一方面抑制丙酮酸脱氢酶活性,从而影响乙酰辅酶A的生成,干扰脑中三羧酸循环;另一方面氨在大脑的去毒过程中需消耗大量的α-酮戊二酸和谷氨酸,而α-酮戊二酸是三羧酸循环中的重要中间产物,缺少则使大脑细胞的能量供应不足,以致不能维持正常功能;谷氨酸是大脑的重要兴奋性神经递质,缺少则大脑抑制增加。新近研究认为氨的毒性还体现在它直接作用于神经膜,可引起突触后抑制[5]。但目前有关氨对空间学习记忆功能影响方面的研究鲜见报道。
本实验通过多次经腹腔注射小剂量氯化铵建立慢性氨中毒模型。游离血氨测定结果显示,氨中毒模型组大鼠血氨水平明显升高。同时发现,大鼠基本活动能力未受到明显影响,在Morris水迷宫内, 绝大多数大鼠游泳姿势正常,可以进行行为学检测。
目前学习记忆的动物模型基本包括两个方面: 一是防御性回避学习,包括梭箱、爬杆、电击等; 二是辨别性学习,包括各类迷宫。本实验采用的Morris水迷宫有其明显的优越性,它将防御性回避作为驱动力, 同时又充分发挥其辨别性学习的能动性[6],并结合特定的迷宫及摄像系统、正确的训练程序和专用的统计软件,使学习记忆实验研究的观测较全面,同时测量精度较好,在此基础上对氨中毒影响学习记忆行为的研究有一定的意义。在本实验中, 氨中毒模型组大鼠逃避潜伏期及搜索距离均较正常对照组明显延长,表明大鼠出现空间学习记忆能力的下降。
综上所述,血氨升高可导致大鼠学习记忆功能下降,但其具体机制尚待进一步研究。
参考文献
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