电解毁损杏仁基底外侧核或杏仁中央核对大鼠摄食和体质量的影响.doc

电解毁损杏仁基底外侧核或杏仁中央核对大鼠摄食和体质量的影响【摘要】 目的： 研究杏仁基底外侧核（BLA）及杏仁中央核(CeA)对大鼠摄食行为及体质量调控的影响. 方法： 采用电解毁损方法对成年雌性大鼠分别行BLA双侧毁损或CeA双侧毁损，对照组行假毁损手术，术后连续10 d记录摄食量及体质量变化，实验结束后灌流动物,取脑组织,切片染色，对毁损部位进行定位. 结果： 对照组大鼠施行假手术后体质量略有下降，之后呈现缓慢上升趋势，动物摄食量呈增大趋势，日平均摄食量13 d为（17.90.8）g，410 d为（22.00.3）g. 毁损BLA组术后体质量呈明显上升趋势，平均增长（24.41.4）g (P<0.01)；日平均摄食量也较对照组显著增多，13 d为(20.10.7) g，410 d已增大到(24.60.4) g (P<0.01). 毁损CeA组术后体质量呈明显下降趋势，体质量减轻程度明显大于对照组（P<0.01)；大鼠的日平均摄食量也较对照组明显减少，13 d为（15.61.0）g，410 d为（19.80.4）g (P<0.01). 结论： CeA可引起食欲，促进摄食并增加体质量；而BLA的作用与其相反，可降低食欲，抑制摄食并控制体质量增长. 【关键词】 杏仁中央核；杏仁基底外侧核；电解毁损；摄食行为；体重；大鼠 【Abstract】AIM: To investigate the roles of basolateral amygdala (BLA) and central amygdala (CeA) in feeding behavior and body weight control of rats. METHODS: Electrolytic lesions were made bilaterally at BLA or CeA respectively in the mature female rats, while sham lesions were made in the rats of the control group. Food intake and body weight were measured daily for 10 d after the surgery. At the end of the experiments, rats were transcardially perfused, and the brain tissues were fixed, frozen, cut into 40m serial sections and stained with neutral red. The sites of the lesions were reconstructed. RESULTS: The body weight of the rats in the control group decreased slightly after the shamlesion surgery, then showed a slow increasing trend; the food consumption also presented a rising trend with the mean food consumption at 13 d as (17.90.8) g, and at 410 d as (22.00.3) g. The body weight of the rats in BLAlesioned group showed an obvious increasing trend after the surgery. The mean weight change was (24.41.4) g (P<0.01). The food intake was more than that of the rats in the control group. The mean food consumption at 13 d was (20.10.7) g and (24.60.4) g (P<0.01) at 410 d. The body weight of the rats in CeAlesioned group showed a slow decreasing trend after the surgery. The weight loss was greater than that in shamlesioned rats (P<0.01). The food intake was less than that of the rats in the control group. The mean food consumption at 13 d was (15.61.0) g, and (19.80.4) g (P<0.01) at 410 d. CONCLUSION: CeA stimulates feeding behavior and increases body weight, while BLA inhibits feeding behavior and decreases body weight. 【Keywords】 central nucleus of amygdala; basolateral amygdala; electrolytic lesion; feeding behavior; body weight; rats 0引言 杏仁核是由多个解剖和功能不尽相同的亚核组成的复合结构，参与机体多种功能的行使和调节. 其中与摄食和体质量调控功能关系较为密切的是杏仁基底外侧核（basolateral amygdala, BLA）和杏仁中央核（central amygdala, CeA）. 以往有关BLA和CeA的研究提示杏仁核的这两个重要亚核在摄食及味觉功能的调控中起着不同的作用1，但迄今的研究结果却不尽一致，甚至相互矛盾2- 3. 为进一步研究BLA及CeA在摄食及体质量调控中的作用，本研究拟对这两个亚核分别行小范围双侧电毁损，以明确BLA及CeA的功能，为阐明杏仁核不同亚核调控摄食的功能及机制提供依据. 1材料和方法 1.1材料成年SD雌性大鼠60只，体质量220260 g （西安交通大学医学院实验动物中心提供），分笼喂养，光暗周期12 h12 h，室温2125. 实验期间所有动物均自由进食（普通混合饲料）并自由饮水. 1.2方法 1.2.1动物分组实验动物随机分为BLA毁损组，CeA毁损组及假手术对照组. 戊巴比妥钠（20 mg/mL，50 mg/kg）腹腔注射麻醉动物，固定大鼠头部于脑立体定位仪上，使前囟和后囟处于同一平面. 根据大鼠脑图谱确定BLA及CeA的位置（BLA: 前囟后1.82.2 mm, 中缝旁开4.65.0 mm, 脑表面下7.27.6 mm；CeA相应为: 1.82.2 mm, 4.24.5 mm, 6.87.2 mm）. 电极阳极（直径0.4 mm，不绝缘尖端0.4 mm）缓慢插入脑组织，定位于核团所在坐标位置；阴极固定于皮肤，通电对核团行电毁损（BLA：电流500 A, 持续45 s；CeA：电流500 A, 持续45 s）；对照组行假手术，电极定位后（前囟后2.0 mm，中缝旁开4.8 mm，脑表面下6.2 mm），不通电毁损. 缝合手术切口，伤口涂抹红霉素，术后连续3 d腹腔注射青霉素20万u/d抗感染. 各组大鼠术后自由进食饮水，每日9:009:30记录摄食量及体质量，连续10 d. 1.2.2组织学鉴定实验结束后，所有动物经致死剂量戊巴比妥钠腹腔注射麻醉（20 mg/mL，100 mg/kg），并相继用100 mL生理盐水及200 mL 40 g/L甲醛经左心室灌流固定，剥离脑组织，置入同一固定液中后固定46 h，再置入250 g/L蔗糖溶液中直至组织沉底，对脑组织做冠状冰冻切片（片厚40 m），中性红染色，光镜下参照大鼠Paxinos&Watson脑立体定位图谱对毁损部位进行定位，并判断核团毁损范围. 结果判定：定位不准确、单侧毁损及毁损范围小于2/3核团的数据均不予采用. 统计学处理： 实验数据以xsx表示，采用SPSS 10.0软件进行统计学分析，组内前后比较采用随机分组方差分析，毁损组与对照组分别进行组间比较，采用完全随机分组方差分析及两两比较. 2结果 2.1组织学定位光镜下毁损部位呈圆形或椭圆形组织缺损. 参考脑图谱重建毁损部位后，确认60只大鼠中有13只大鼠双侧定位于BLA，13只双侧定位于CeA，毁损范围大于2/3核团，对照组9只，脑组织无明显缺损（图1）. 2.2术后摄食量及体质量变化对照组9只动物中，8只大鼠术后第3日的平均体质量均低于术前水平(-6.31.7) g；术后第6日平均体质量即恢复至术前水平，术后第10日均超过术前平均体质量值. 实验结束时体质量变化为（7.50.9 ）g，最大增加幅度为10.7 g. 术后日平均摄食量13 d为（17.90.8）g，410 d为（22.00.3）g. BLA毁损组所有大鼠在术后第3日平均体质量即已恢复至术前水平，其中5只大鼠于术后24 h内日平均体质量已超过了术前值. 术后第3日平均体质量为（2.41.9）g ，与对照组相比较差异具有统计学意义(P<0.01). 术后第10日平均体质量平均值为（24.41.4）g (P<0.01). BLA毁损组动物平均体质量变化大于对照组，最大增加幅度达到32.9 g. 日平均摄食量水平也高于较对照组，术后日平均摄食量13 d为（20.10.7） g，410 d增大至（24.60.4）g. CeA毁损组大鼠则表现出相反的效应，13只动物中，12只大鼠在术后第3日及第10日平均体质量为(-10.12.8) g和 (-9.32.0）g（P<0.01) ，均低于术前水平，在整个实验过程中，其日平均体质量始终未恢复至术前水平. CeA毁损组与对照组及BLA毁损组相比较，大鼠平均体质量减轻非常明显，减轻最显著时可达到19.9 g. 术后大鼠的日平均摄食量也少于对照组及BLA毁损组，术后13 d为（15.61.0）g，410 d为（19.40.4）g (P<0.01，图2，3). 3讨论 杏仁核是边缘前脑的重要组成部分，参与调节机体情感、动机、摄食和味觉等多种功能. 本研究结果表明，与对照组相比，分别毁损BLA或CeA，大鼠术后摄食量及体质量均发生不同程度的变化. 毁损BLA的大鼠摄食量及体质量增加均大于对照组，提示该核团的正常功能是降低食欲，抑制摄食，控制体质量增长；而毁损CeA的大鼠，其摄食量则较对照组减少，体质量呈负增长，提示该核团的正常功能是刺激食欲，增加摄食，从而引起体质量增加. 有研究4表明，BLA对条件性厌味（conditioned taste aversion, CTA）的形成和维持至关重要，而CeA则不是此反射形成所必须的，但电生理研究提示，建立CTA后杏仁核细胞对条件性味觉刺激的反应不同，BLA以兴奋性反应为主，而CeA则以抑制性反应为主5. 以上结果均提示BLA和CeA这两个杏仁核的重要亚核在摄食及味觉功能的调控中起着不同的作用，但介导它们不同功能的机制尚不完全清楚. 由于杏仁核与动物情感及动机等方面的功能有关，在对摄食行为的调控过程中，杏仁核可能也部分通过调控动物对食物的喜好来启动或抑制摄食行为6. 其中CeA则更多地参与食物引起的可口感，进而引起摄食的动机7. 在啮齿类动物，CeA与味觉二级中继核团脑桥臂旁核（parabrachial nucleus，PBN）存在交互纤维联系，并且对PBN味觉神经元的功能具有调控作用8-9，说明CeA也可通过调控味觉感受功能进而行使对摄食行为的调控. 此外，体内多种神经递质及神经肽类物质均可参与摄食功能的调节10-11. 而DAGO的效应可在CeA局部微注射纳洛酮或其他长效阿片受体拮抗剂后被消除，这种效应在BLA并不存在12. 可见，各种递质或/及肽类物质在BLA 和CeA 的不同分布，是它们行使不同的摄食功能的重要基础. 综上所述，杏仁核复合结构对摄食行为调控作用存在功能分工，CeA起着正性调控作用，而BLA则发挥负性调控作用，这为进一步分析杏仁核不同亚核调控摄食的机制奠定了基础.【参考文献】 1 Ganaraj B, Jeganathan PS. Involvement of basolateral nucleus & central nucleus of amygdala in the regulation of ingestive behaviour in rat J. Ind J Med Res, 1998, 108: 98-103.2 King BM, Sam H, Arceneaux ER, et al. Effect on food intake and body weight of lesions in and adjacent to the posterodorsal amygdala in rats J. Physiol Behav, 1994, 55: 963-966.3 Lorenzini CA, Baldi E, Bucherelli C, et al. Effects of nucleus basolateralis amygdalae neurotoxic lesions on some spontaneous activities in the rats J . Physiol Behav, 1991, 50: 1215-1219.4 Morris R, Frey S, Kasambira T, et al. Ibotenic acid lesions of the basolateral, but not the central, amygdala interfere with conditioned taste aversion: Evidence from a combined behavioral and anatomical tracttracing investigation J. Behav Neurosci, 1999, 113(2): 291-302.5 Yasoshima Y, Shimura T, Yamamoto T. Single unit responses of the amygdale after conditioned taste aversion in conscious rats J. Neuroreport, 1995, 276 (17): 2424-2428.6 Petrovich GD, Gallagher M. Amygdala subsystems and control of feeding behavior by learned cues J. Ann NY Acad Sci, 2003, 985: 251-262.7 Taghzouti K, Velley L. Increase of the aversive value of taste stimuli following ibotenic acid lesion of the central amygdaloid nucleus in the rat J. Behav Brain Res, 1997, 88: 133-142.8 Kang Y, Yan J, Huang T. Microinjection