β-淀粉样蛋白对大鼠海马和额叶细胞外液氨基酸的影响
β-淀粉样蛋白对大鼠海马和额叶细胞外液氨基酸的影响
β-淀粉样蛋白对大鼠海马和额叶细胞外液氨基酸的影响
中华神经科杂志 2000年第1期第33卷 论著摘要
作者：刘春风 戴永萍 包仕尧
单位：刘春风（苏州医学院附属第二医院神经内科215004 ）；戴永萍（苏州医学院附属第二医院神经内科215004 ）；包仕尧（苏州医学院附属第二医院神经内科215004 ）
为研究β-淀粉样蛋白（Aβ）的神经损害机制，我们观察了Aβ注入大鼠迈内特基底核(NBM)后学习记忆的改变，额叶皮层、海马区细胞外液谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、牛磺酸(Tau)和γ氨基丁酸(GABA)等的浓度改变以及尼莫地平的作用。
材料和方法： 健康雄性SD大鼠3～4月龄，体重180～250 g，随机分成对照组、模型组和治疗组，每组8只。将10 μl的Aβ（RBI，美国）在立体定位仪下注入大鼠NBM。对照组在NBM处注入10 μl生理盐水，治疗组在建立模型后每天腹腔注射尼莫地平（Bayer公司，50 μg/100 g体重），共2周。学习记忆能力用三等分Y迷宫进行测试。学习成绩以达到连续10次中有9次正确反应时所需的电击次数表示。注射后2周时以同样方法测试10次，以正确反应次数表示记忆成绩。注射Aβ后2周采用BAS微透析系统采取大鼠额叶和海马区细胞外液，用反相高效液相色谱荧光法结合邻苯二甲醛(OPA)柱前衍生技术进行测定。
结果： 模型组大鼠学习记忆能力均下降，低于对照组（P＜0.01）；治疗组与模型组比较学习记忆均有所改善（P＜0.05）,但与对照组比较仍有差异（P＜0.05）。
各组大鼠额叶、海马区细胞外液氨基酸的浓度改变见表1。结果表明模型组大鼠额叶和海马细胞外液Glu的水平较对照组明显升高，分别升高188%和314%。Gly、Tau、GABA水平也有不同程度的改变。尼莫地平治疗后均降低并低于对照组。
表1 模型组、 治疗组、对照组额叶皮层、海马区细胞外液氨基酸浓度的改变（nmol/L）
组别
Glu
Gly
Tau
GABA
额叶皮层
模型组
830.9±160.1*△
1 460.3±455.4*△
1 416.0±383.1*
680.0±271.9△
治疗组
147.6± 49.6*
758.3±257.1*
1 412.5±308.1*
406.1±208.8
对照组
281.0± 96.3
1 120.3±174.3
942.9±174.6
621.8±165.8
海马区
模型组
1?010.4±269.5*△
1 370.9±548.1△
1 645.5±536.2*
803.3±442.6*△
治疗组
132.5± 58.9*
735.1±225.5*
1 323.9±201.2*
194.4±144.9*
对照组
244.1± 52.7
1 195.5±328.9
773.0±236.5
552.4±219.7
与对照组比， *P＜0.01， 与治疗组比， △P＜0.01 讨论： 我们采用Aβ注入大鼠NBM建立阿尔茨海默病(AD)动物模型，行为学测试表明大鼠学习记忆能力受到损害。尽管一些体外实验表明Aβ的神经*性作用，但Aβ的神经细胞*性确切机制尚不清楚。Jimenez等发现AD患者脑脊液中的Glu、Tau、Gly高于对照组，而对中枢神经系统具有抑制作用的GABA浓度却较低。在体外实验发现Glu引起细胞死亡和tau蛋白变化与其打开受体门控通道或激活磷酸肌醇环路，使Ca2+内流，细胞内Ca2+增高有关。
为研究Aβ引起的神经元损害是否与兴奋*性有关，我们观察大鼠海马、额叶细胞外液的几种氨基酸浓度的改变。发现在Aβ注入NBM后大鼠海马、额叶细胞外液氨基酸类神经递质水平升高，其中兴奋性氨基酸Glu升高尤为明显，而抑制性神经递质，如GABA、Tau和Gly虽然升高但没有Glu改变明显。这说明了Aβ的神经*性作用与Glu的兴奋*性有关。我们在实验中还发现在尼莫地平治疗后细胞外液的兴奋性氨基酸几乎完全抑制。根据这一结果我们推测Aβ所引起的兴奋*性可能是由钙离子介导的。一些体外实验研究支持这一推测。有作者发现Aβ能促进巨噬细胞产生自由基和Glu，Aβ还能使细胞内钙离子浓度升高，增加神经细胞对兴奋性氨基酸的*性作用。
虽然尼莫地平能完全抑制细胞外液兴奋性氨基酸的升高，但研究表明大鼠的行为学不能完全改善，这说明在Aβ所引起的大鼠痴呆过程中除钙离子、兴奋*性的作用以外还存在其他机制。收稿日期：