納洛酮對(duì)鋁致學(xué)習(xí)記憶減退大鼠海馬錐體細(xì)胞凋亡的影響*

孫石磊 陳 晨

鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 1)神經(jīng)內(nèi)科 2)老年病科 鄭州 450052

鋁的神經(jīng)毒性與許多神經(jīng)退行性病變有關(guān)。鋁的過量接觸和體內(nèi)蓄積是導(dǎo)致Alzheimer's病(AD)的病因之一。明顯的、進(jìn)行性的學(xué)習(xí)記憶能力減退是癡呆患者的重要臨床表現(xiàn)之一。神經(jīng)細(xì)胞的凋亡參與了Alzheimer's病等一系列與學(xué)習(xí)記憶有關(guān)的疾病的發(fā)生、發(fā)展。我們?cè)谝延^察到納洛酮能夠改善鋁致學(xué)習(xí)記憶減退大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力的基礎(chǔ)上[1],進(jìn)一步檢測(cè)納洛酮對(duì)鋁致學(xué)習(xí)記憶減退大鼠海馬錐體細(xì)胞凋亡的影響。

1 材料與方法

1.1動(dòng)物分組及模型的建立SD大鼠,雌雄不拘。隨機(jī)分為3個(gè)組:納洛酮治療組(n=9),模型組(n=9),正常對(duì)照組(n=9)。每天給予治療組和模型組大鼠60 mg/100g體質(zhì)量的氯化鋁溶液灌胃,連續(xù)3個(gè)月,建立鋁誘導(dǎo)學(xué)習(xí)記憶減退大鼠模型,對(duì)照組同時(shí)給予等量蒸餾水灌胃。納洛酮治療組大鼠腹腔注射納洛酮0.8 mg·kg-1,連續(xù)7 d,模型組和正常組動(dòng)物注射等劑量生理鹽水。

1.2藥品與儀器用 FACS-420流式細(xì)胞儀檢測(cè)海馬勻漿,采用M odfit分析軟件對(duì)亞單倍體細(xì)胞數(shù)占被檢細(xì)胞總量的百分率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。采用脫氧核苷酸末端轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的脫氧尿苷酸-生物素切口末端標(biāo)記法,原位檢測(cè)凋亡細(xì)胞,按試劑盒(德國(guó)寶靈曼公司)程序進(jìn)行。采用CMIA病理圖像分析系統(tǒng)(4.0)凋亡分析模塊,量化凋亡細(xì)胞。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析所有數(shù)據(jù)運(yùn)用SPSS11.0軟件包進(jìn)行處理。統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用單因素方差分析(one-way ANOVA),如果組間因素有顯著意義,再采用再采用Dunnett's test和Tukey's test。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

納洛酮組大鼠海馬錐體細(xì)胞的凋亡率為(6.4±1.6)%,模型組(9.6±1.9)%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);納洛酮組大鼠凋亡細(xì)胞數(shù)為(7.5±1.9),模型組(12.8±2.2),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。說明納洛酮能夠明顯減少鋁致學(xué)習(xí)記憶減退大鼠海馬錐體細(xì)胞的凋亡。見表1。

表1 3組大鼠海馬錐體細(xì)胞凋亡比較 (Mean±SD,n=9)

3 討論

海馬是大腦一個(gè)重要結(jié)構(gòu),極易受損并極具可塑性。海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞與學(xué)習(xí)記憶密切相關(guān),神經(jīng)細(xì)胞的凋亡參與了Alzheimer's病等一系列與學(xué)習(xí)記憶有關(guān)的疾病的發(fā)生、發(fā)展。鋁中毒可導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的凋亡和退變[2]。

內(nèi)源性阿片系統(tǒng),包括阿片及阿片受體在動(dòng)物的學(xué)習(xí)記憶及調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞的發(fā)育、成熟方面起了重要作用。Barriti發(fā)現(xiàn)阿片受體拮抗劑納絡(luò)酮明顯改善小鼠的記憶[3],但其具體機(jī)制尚不清楚。為此我們用TUNEL及流式細(xì)胞儀等方法,觀察納洛酮對(duì)鋁致學(xué)習(xí)記憶減退大鼠海馬錐體細(xì)胞凋亡的影響。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,納洛酮治療組大鼠的海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞凋亡率及凋亡細(xì)胞數(shù)較模型組明顯減少,說明納洛酮能減少鋁致學(xué)習(xí)記憶減退大鼠海馬錐體細(xì)胞的凋亡。

阿片肽和神經(jīng)細(xì)胞的凋亡有密切聯(lián)系,阿片肽神經(jīng)毒性之一就是促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的凋亡[4]。嗎啡可促進(jìn)培養(yǎng)的胎兒神經(jīng)元細(xì)胞的凋亡,而該作用可被納洛酮阻斷[5]。

納洛酮是阿片受體拮抗劑,對(duì)μ型受體的拮抗作用最強(qiáng),劑量增大時(shí)也作用于κ、δ受體。納洛酮的阿片受體拮抗作用是其改善鋁致學(xué)習(xí)記憶減退大鼠海馬錐體凋亡的機(jī)制之一。

另外,納洛酮本身還具有廣譜的藥理作用,及明確的神經(jīng)保護(hù)作用,減少病理狀態(tài)下神經(jīng)細(xì)胞凋亡[6]。納洛酮可能通過以下途徑減少鋁致學(xué)習(xí)記憶減退大鼠海馬錐體細(xì)胞的凋亡:納洛酮可改善腦代謝;具有抗氧化酶活性而減少自由基的產(chǎn)生[7];降低小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的超氧化物,穩(wěn)定細(xì)胞膜,減少細(xì)胞內(nèi)鈣超載。

我們的其它研究發(fā)現(xiàn)納洛酮可明顯減少鋁致學(xué)習(xí)記憶減退大鼠海馬CA1區(qū)錐體神經(jīng)元細(xì)胞的丟失并改善其超微結(jié)構(gòu),提高錐體細(xì)胞的DNA含量。納洛酮可能通過減少鋁致學(xué)習(xí)記憶減退大鼠海馬錐體細(xì)胞凋亡改善學(xué)習(xí)記憶。

本實(shí)驗(yàn)為解釋納洛酮提高鋁致學(xué)習(xí)記憶減退大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力的生物學(xué)機(jī)制提供了重要線索。

[1]Sun Shilei,M a Guangyu,Li Hua,et al.Effect of Naloxone on aluminum-induced learning and memory impairment in rats[J].Neuro India,2005,53:79.

[2]Shaw CA,Petrik MS.Aluminum hy droxide injections lead to moto r deficits and motor neuron degeneration[J].J Inorg Biochem,2009,103(11):1 555-1 562.

[3]Baratti CM,Introini IB,Huygens P.Possible interaction between central cholinergic muscarinic and opioid peptidergic systems during memory consolidation in mice[J].Behavior Neural Biol,1984,40:155.

[4]Li Y,Li H,Zhang Y,et al.T oll-like receptor 2 is required for opioids-induced neuronal apoptosis[J].Biochem Biophy s Res Commun,2010,391(1):426-430.

[5]Hu S,Sheng WS,Lokensgard JR,et al.Morphine induces apoptosis of human microglia and neurons[J].Neuropharmacology,2002,42:829-836.

[6]Song Y,Shen H,Ding AS,et al.Effects of naloxone on rat cortical neuron apoptosis induced by anoxia[J].Zhongguo Wei Zhong Bing Ji Jiu Yi Xue,2003,15(9):553-556.

[7]Liu B,Du L,Hong JS.Naloxone protects rat dopaminergic neurons against inflammatory damage through inhibition of microglia activation and superoxide generation[J].J Pharmacol Exp Ther,2000,293(2):607-617.