牛磺酸对锰中毒大鼠学习记忆的影响VIP

L28著中国药物与临床2010年2月第10卷第2JCHINESEREQQQ牛磺酸对锰中毒大鼠学习记忆的影响杨曦陆彩玲郭松超【摘要】目的研究牛磺酸对锰致大鼠学习记忆能力减退的预防、治疗效应。方法选取100只体质量相近的无特定病原体SPF级雄性SD大鼠随机分为5组，A组24周对照组；B组24周牛磺酸治疗组；C组12周染锰组；D组12周对照组；E组12周牛磺酸预防组。给予相应的干预措施。干预结束后，每组大鼠进行为期1周的定位航行实验测定大鼠学习记忆能力。结果大鼠平均逃避潜伏期呈整体下降趋势。在进行为期2D的适应性训练后，各组大鼠的平均逃避潜伏期在第3天、第4天差异有统计学意义，C组29，25S明显长于D组17，14S和E组16，13S，但比A组41，35S短。从第5天开始，各组平均逃避潜伏期变化趋于平缓。D、E2组每天差别不大，A、B2组基本每天长于其余3组。结论染锰大鼠学习记忆能力下降，相比之下牛磺酸干预大鼠有较好的学习记忆能力，说明牛磺酸在一定程度上能拮抗锰对神经系统的毒性作用。另外年龄可能是影响大鼠测试成绩的因素。【关键词】牛磺酸；锰；大鼠记忆EFFECTSOFTAURINEONTHELEARNINGANDMEMORYCAPACITIESINMANGANESEPOISONEDRATSYANGXI,LUCAILING,GUOSONGCHAODEPARTMENTOFNUTRITIONANDFOODHYGEINE，SCHOOLOFPUBLICHEALTH，GUANGXIMEDICALUNIVERSITY，NANNING530021，CHINAIABSTRACT】OBJECTIVETOSTUDYTHEPROTECTIVEANDTHERAPEUTICEFFECTSOFTAURINEONTHELEARNINGANDMEMORYCAPACIFIESINMANGANESEMNPOISONEDRATSMETHODSONEHUNDREDHEALTHYMALESDRATSINCOMPARABLEWEIGHTSWERERANDOMIZEDINTO5GROUPSTHE24一WEEKCONTROLGROUPGROUPA，24WEEKTAURINETREATMENTGROUPGROUPB，12一WEEKMNSTAINEDGROUPGROUPC，12WEEKCONTROLGROUPGROUPDAND12WEEKTAURINEPREVENTIONGROUPGROUPETOREEEIVEINTERVENTIONSACCORDINGLYAFTERTHEINTERVENTIONS，EACHRATWASASSESSEDINAONEWEEKSTUDYWITHNAVIGATIONTESTFORLEARNINGANDMEMORYCAPACITIESRESULTSTHEMEANESCAPELATENCYSHOWEDANOVERALLDOWNWARDTRENDAFTERA2一DAYADAPTATIONTRAINING，THEMEANESCAPELATENCYAPPEAREDVARIEDACROSSALLGROUPSONDAYS3AND4，SIGNIFICANTLYLONGERINGROUPC29，25STHANINGROUPSD17，14SANDE16，13S，ANDINGROUPA41，35STHANINGROUPCFROMDAY5ONWARDS，EACHGROUPSHOWEDSLOWERCHANGEINMEANESCAPELATENCYONADAILYBASISOFOBSERVATION，GROUPSDANDESEEMEDCOMPARABLETOEACHOTHER，WHILEGROUPSAANDBSHOWEDBASICALLYLONGERMEANESCAPELATENCYCOMPAREDWITHTHEOTHER3GROUPSCONCLUSIONMANGANESESTAININGCANBEHAZARDOUSTOLEARNINGANDMEMORYCAPACITIESOFRATSINCONTRAST，TAURINEINTERVENTIONMAYHEBENEFICIAL，SUGGESTINGANANTAGONISTICROLEOFTAURINEAGAINSTNEUROTOXICITYBYMANGANESEINADDITION，AGEMAYBEANINFLUENCINGFACTORFORTESTOUTCOMEINTHERATS【KEYWORDS】TAUFINE；MANGANESE；RATS；MEMORY锰是正常机体必需的微量元素之一它构成体内若干种有重要生理作用的酶，参与体内许多生化反应。锰缺乏可导致多种疾病，但体内锰蓄积过量亦可引起毒性反应。锰中毒早期表现为神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱。中毒较明显时，出现锥体外系损害，并可伴有精神症状，严重时可表现为类帕金森综合征。同时也出现学习记忆、认知功能明显减退等与大脑边缘系统有关的损害。牛磺酸是一种含硫的非蛋白氨基酸，虽然不参与蛋白质合成，但它却与基金项目国家自然科学基金30660156作者单位530021南宁，广西医科大学公共卫生学院营养与食品卫生教研室通信作者郭松超胱氨酸、半胱氨酸的代谢密切相关。牛磺酸是神经系统抑制性递质或调质_1，有促进脑组织发育，提高神经传导和改善学习记忆，抗脂质过氧化、对抗各种化学物质对细胞的损害等作用_引。本文就牛磺酸对锰中毒后大鼠的学习记忆能力下降的改善作用进行初步探讨。L材料和方法11主要药物和试剂MNC1购于上海化学试剂采购工作站，牛磺酸购于SIGMA公司，其余试剂采用分析纯。12动物的分组与干预无特定病原体SPF级雄性大鼠100只，体质量20030G，由广西医科大学实验动物中心提供。自由饮用水和饲料，动物房自然中国药物与临床2010年2月第1O卷第2期CHINESEREMEDIES型采光，昼夜交替。适应性喂养1周后，随机分为5组A组24周对照组；B组24周牛磺酸治疗组；C组12周染锰组；D组12周对照组；E组L2周牛磺酸预防组A组和D组，分别每天腹腔注射09的NACI溶液24周和12周。B组连续染锰剂量为15MGKGD一12周后终止实验。牛磺酸剂量为200MGKG腹腔注射，每周3次，持续12周。C组腹腔注射MNC1溶液，持续12周。E组染锰同时注射牛磺酸但后者每周3次，持续12周。每天注射前给大鼠称重并观察其毛色、行为等的变化。干预结束立即进行MORRIS水迷宫实验MWM。13MWMMWM是英国心理学家MORRIS20世纪80年代初设计并应用于学习记忆脑机制研究的。由一个直径为15M的黑色不锈钢水池，隐藏在水下2CM左右的平台，水池上方的图像采集系统摄像机、录像机和水槽外的处理系统显示器、分析软件组成。池壁上4个等距点将水池分为4个象限，在每一个象限的池壁中间贴一黑色胶带作为大鼠入水点的标志。在任何一个象限均可置一直径10CM的圆柱形黑色平台作为靶象限。定位航行是用来考察动物在水迷宫中的空间学习能力的实验。实验前将水温维持在25CI左右，对大鼠做好标记，然后放在平台适应10S。每天分别从4个入水点将动物面向池壁放入水中记录大鼠从入水到爬上平台的时间逃避潜伏期。以90S为限究竟取多少合适，大都是试验者根据个人经验来确定，并无统计学的结果支持，60120S均可，90S内未到平台者，将其引导至平台，适应10S后，从下一象限入水。大鼠在此象限逃避潜伏期计为90S。训练完成后，将大鼠置于烤灯下烤干，防止降温。每天训练4次历时1周。14统计学分析采用SPSS130统计学软件进行数129据分析。逃避潜伏期采用重复测量的方差分析，并进行组问和多组样本均数的比较。PB组3550SC组2885SD组1741SE组1586S。第4天A组3522SC组2489SB组2478SD组1440SE组1255S。从第5天开始，C、D、E各组变化基本趋于平缓。3讨论人类的大脑边缘系统主要包括海马、杏仁体、扣中国药物与临床2010年2月第L0卷第2期CHINESEREMEDIESCLINICS。FEBMAW2010，VO110带回、下丘脑等部位。海马是边缘系统的重要组成部分，其作为感觉整合中枢的神经元可以接收和处理大量的信息，并与其他脑区已有的储存信息核对后形成记忆引。MORRIS水迷宫学习是海马依赖性的学习记忆。记忆又分为瞬时记忆、短期记忆、长期记忆等，海马主要储存短期记忆。如果一个信息在短时间内被重复提及的话。海马就会将其转存人大脑皮层，成为永久记忆。存人海马的信息如果一段时间没有被使用的话就会自动被“删除”。海马部位若受损新的信息因为不能储存而部分丢失。基底前脑含有大量的胆碱能神经元，来自于基底前脑内侧隔核MS和斜角带垂直支的胆碱能神经纤维通过海马伞和背侧穹窿投射至海马6。海马中大量的神经突触与周边脑组织交联，构成环路。进行信号的传递。乙酰胆碱ACH是与学习记忆关系最为密切的神经递质，胆碱能突触更被称为“记忆突触”。突触的可塑性被认为是学习和记忆的神经基础_7。本实验采用锰腹腔注射造成慢性锰中毒模型。慢性应激使海马神经元形态改变和大量丢失，使其介导的空间学习和记忆功能受损。其机制可能是锰通过抑制细胞的多种酶而导致细胞代谢障碍，使神经细胞突触传递过程受破坏，神经兴奋递质儿茶酚胺，乙酰胆碱和5一羟色胺含量减少，造成神经系统病变。实验结果显示C组的平均逃避潜伏期长于E组。在第3天、第4天均长于D组和E组，正好证明了这一点。牛磺酸可明显改善锰造成的神经细胞DNA损伤。提高神经元钙调素，乙酰胆碱及多巴胺含量，提高三磷酸腺苷ATP酶的活力降低细胞凋亡率133。牛磺酸是纹状体黑质通路的神经递质，它在纹状体的含量与多巴胺的含量具有显著的相关性EH，并能特异性地与锰中毒时大脑含量高浓度部位结合，起到拮抗锰诱导的神经细胞凋亡，抵抗兴奋毒性，对脑神经起着重要的保护作用。它能够增加海马和皮层内FOS蛋白、BEP，AVP的含量而参与学习记忆能力的调节2，促进大脑的学习记TLE。说明牛磺酸作为体内一种很好的抗氧化剂能够起到保护大脑边缘系统神经元免受氧化应激，改善锰造成的学习记忆能力下降的作用。另外，通过本实验A组长于C、D、E3组，B组长于D、E2组还发现大鼠的空间学习记忆功能可能跟年龄有关。有研究表明神经元突触可塑性的改变可导致学习记忆年龄化_17。关于年龄与记忆的关系有待于进一步的研究。从B组高于E组亦可看出对于牛磺酸慢性锰中毒的效果，预防要好于治疗。这就告诉我们在今后职业性锰中毒防治工作中要早预防、早发现、早治疗，最主要的是预防。参考文献LDELOLMON，BUSTAMANTEJ，DELRIORMETA1TAURINEACTIVATESGABAABUTNOTGABABRECEPTORSINRATHIPPOCAMPALCA1AREABRAINRES，2000，86422983072魏林郁，王宝英，李炳牛磺酸对睡眠剥夺大鼠学习记忆的影响现代医药卫生，2008，2419286628683MORRISRGM，GARMDP，RAW】INSJNP，ETA1PIACENAGAFIONIMPAIREDINRATSWITHHIPPOCAMPALLESIONSNATURE，1982，2976814胡镜清，温泽淮，赖世隆MORRIS水迷宫检测的记忆属性与方法学初探广州中医药大学学报，2000，172117一L195WIENERSI，BEHOZA，ZUGAROMBMUHISENSORYPROCESSINGINTHEELABORATIONOFPLACEANDHEADDIRECTIONRESPONSESBYLIMBICSYSTEMNEUROUSBRAINRESCOGNBRAINRES，2002，14175906寇盛斌，潘三强，吕来清，等大鼠在空间辨别性学习记忆时隔一海马ACH能纤维的变化中国行为医学科学，2005，14153557李培培，张丽丽，李敏CDK5在突触可塑性和学习记忆中的作用中国神经精神疾病杂志，2009，3531881908侯秀娟，唐启盛，司银楚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