納洛酮對鋁致學習記憶減退大鼠海馬錐體細胞凋亡的影響*

孫石磊 陳 晨

鄭州大學第一附屬醫院 1)神經內科 2)老年病科 鄭州 450052

鋁的神經毒性與許多神經退行性病變有關。鋁的過量接觸和體內蓄積是導致Alzheimer's病(AD)的病因之一。明顯的、進行性的學習記憶能力減退是癡呆患者的重要臨床表現之一。神經細胞的凋亡參與了Alzheimer's病等一系列與學習記憶有關的疾病的發生、發展。我們在已觀察到納洛酮能夠改善鋁致學習記憶減退大鼠空間學習記憶能力的基礎上[1],進一步檢測納洛酮對鋁致學習記憶減退大鼠海馬錐體細胞凋亡的影響。

1 材料與方法

1.1動物分組及模型的建立SD大鼠,雌雄不拘。隨機分為3個組:納洛酮治療組(n=9),模型組(n=9),正常對照組(n=9)。每天給予治療組和模型組大鼠60 mg/100g體質量的氯化鋁溶液灌胃,連續3個月,建立鋁誘導學習記憶減退大鼠模型,對照組同時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7 d,模型組和正常組動物注射等劑量生理鹽水。

1.2藥品與儀器用 FACS-420流式細胞儀檢測海馬勻漿,采用M odfit分析軟件對亞單倍體細胞數占被檢細胞總量的百分率進行統計。采用脫氧核苷酸末端轉移酶介導的脫氧尿苷酸-生物素切口末端標記法,原位檢測凋亡細胞,按試劑盒(德國寶靈曼公司)程序進行。采用CMIA病理圖像分析系統(4.0)凋亡分析模塊,量化凋亡細胞。

1.3統計學分析所有數據運用SPSS11.0軟件包進行處理。統計學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表示差異有統計學意義。

2 結果

納洛酮組大鼠海馬錐體細胞的凋亡率為(6.4±1.6)%,模型組(9.6±1.9)%,差異有統計學意義(P＜0.05);納洛酮組大鼠凋亡細胞數為(7.5±1.9),模型組(12.8±2.2),差異有統計學意義(P＜0.05)。說明納洛酮能夠明顯減少鋁致學習記憶減退大鼠海馬錐體細胞的凋亡。見表1。

表1 3組大鼠海馬錐體細胞凋亡比較 (Mean±SD,n=9)

3 討論

海馬是大腦一個重要結構,極易受損并極具可塑性。海馬CA1區錐體細胞與學習記憶密切相關,神經細胞的凋亡參與了Alzheimer's病等一系列與學習記憶有關的疾病的發生、發展。鋁中毒可導致神經細胞的凋亡和退變[2]。

內源性阿片系統,包括阿片及阿片受體在動物的學習記憶及調節神經細胞的發育、成熟方面起了重要作用。Barriti發現阿片受體拮抗劑納絡酮明顯改善小鼠的記憶[3],但其具體機制尚不清楚。為此我們用TUNEL及流式細胞儀等方法,觀察納洛酮對鋁致學習記憶減退大鼠海馬錐體細胞凋亡的影響。

本實驗結果顯示,納洛酮治療組大鼠的海馬CA1區錐體細胞凋亡率及凋亡細胞數較模型組明顯減少,說明納洛酮能減少鋁致學習記憶減退大鼠海馬錐體細胞的凋亡。

阿片肽和神經細胞的凋亡有密切聯系,阿片肽神經毒性之一就是促進神經細胞的凋亡[4]。嗎啡可促進培養的胎兒神經元細胞的凋亡,而該作用可被納洛酮阻斷[5]。

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

另外,納洛酮本身還具有廣譜的藥理作用,及明確的神經保護作用,減少病理狀態下神經細胞凋亡[6]。納洛酮可能通過以下途徑減少鋁致學習記憶減退大鼠海馬錐體細胞的凋亡: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生[7];降低小膠質細胞產生的超氧化物,穩定細胞膜,減少細胞內鈣超載。

我們的其它研究發現納洛酮可明顯減少鋁致學習記憶減退大鼠海馬CA1區錐體神經元細胞的丟失并改善其超微結構,提高錐體細胞的DNA含量。納洛酮可能通過減少鋁致學習記憶減退大鼠海馬錐體細胞凋亡改善學習記憶。

本實驗為解釋納洛酮提高鋁致學習記憶減退大鼠的學習記憶能力的生物學機制提供了重要線索。

[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.

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[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.

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[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.