Leptin拮抗Aβ1-42所致大鼠空間學(xué)習(xí)記憶和在體海馬L-LTP傷害的神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)研究.pdf

1、目的：
　　通過長時(shí)間給予leptin，觀察腦室注射Aβ大鼠在Y迷宮自發(fā)交替實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)，揭示leptin對(duì)短期工作記憶的保護(hù)作用。通過使用Morris水迷宮行為學(xué)測(cè)試手段，研究leptin是否對(duì)Aβ1-42所致的空間參考記憶損傷有逆轉(zhuǎn)作用。通過使用在體場(chǎng)電位記錄的方法觀察leptin拮抗Aβ1-42對(duì)L-LTP的壓抑作用。
　　方法：
　　250-300g成年雄性大鼠隨機(jī)分為四組（ vehicle+saline， A

2、β1-42+saline， vehicle+leptin及Aβ1-42+leptin）。水合氯醛麻醉后將大鼠固定在腦立體定位儀上，腦室埋置套管，術(shù)后恢復(fù)5天。第6天給予腦室注射Aβ1-42或vehicle，并于注射后第二天連續(xù)10天給予leptin或saline。給藥結(jié)束后進(jìn)行Y迷宮自發(fā)交替實(shí)驗(yàn)記錄。主要指標(biāo)包括大鼠進(jìn)入各臂的順序和進(jìn)入各臂的總次數(shù)。Y迷宮自發(fā)交替實(shí)驗(yàn)后第二天起，大鼠進(jìn)行連續(xù)5天Morris水迷宮定位航行實(shí)驗(yàn)以尋找水下隱

3、藏平臺(tái)，記錄大鼠尋找水下平臺(tái)的潛伏期并記錄游泳軌跡，每只大鼠每日游泳4次。定位航行實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行空間探索實(shí)驗(yàn)。將大鼠放入撤除隱藏平臺(tái)的水池內(nèi)游泳120秒，記錄其在目標(biāo)象限的游泳時(shí)間和距離，并計(jì)算大鼠在目標(biāo)象限的游泳時(shí)間占總游泳時(shí)間的比例?？臻g探索實(shí)驗(yàn)結(jié)束后4小時(shí)，進(jìn)行可視平臺(tái)實(shí)驗(yàn)，記錄各組大鼠尋找可視平臺(tái)的潛伏期。水迷宮實(shí)驗(yàn)24小時(shí)候，大鼠于烏拉坦麻醉后固定在腦立體定位儀上，使用平行綁定的刺激/記錄電極引導(dǎo)海馬CA1區(qū)場(chǎng)電位，穩(wěn)定記錄3

4、0分鐘fEPSP后給予三組高頻刺激誘導(dǎo)L-LTP，而后繼續(xù)記錄180min，比較各組之間場(chǎng)電位幅度變化百分比。各組大鼠于高頻刺激前給于間隔50ms的雙脈沖易化觀察雙脈沖易化百分比，并行組間比較。
　　結(jié)果：
　　單獨(dú)給予Aβ1-42（Aβ1-42+saline）的大鼠在Y迷宮自發(fā)交替實(shí)驗(yàn)中進(jìn)臂正確次數(shù)明顯下降，明顯低于vehicle+saline組（P<0.001），提示Aβ對(duì)短期工作記憶能力有明顯傷害作用；與Aβ1-42+

5、saline組相比， Aβ1-42+leptin組大鼠的進(jìn)臂正確率明顯上升（P<0.001），提示leptin可明顯逆轉(zhuǎn)Aβ對(duì)工作記憶的傷害；各組大鼠進(jìn)臂總次數(shù)沒有明顯差異（P>0.05），表明藥物對(duì)大鼠運(yùn)動(dòng)能力沒有影響，提示進(jìn)臂正確率的差異不是由于運(yùn)動(dòng)能力的升高或降低所引起的。Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)中各組大鼠在第1-5天尋找隱藏平臺(tái)的潛伏期隨訓(xùn)練時(shí)間延長而逐漸縮短，Aβ1-42與vehicle處理之間有主效應(yīng)， leptin與sali

6、ne處理之間有主效應(yīng)，并且Aβ1-42與leptin之間有交互效應(yīng)。在空間探索實(shí)驗(yàn)中，vehicle+saline組大鼠與vehicle+leptin組大鼠在目標(biāo)象限游泳時(shí)間比例中無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05），Aβ1-42+saline組大鼠游泳時(shí)間比例明顯低于vehicle+saline組大鼠（P<0.001），leptin處理后的大鼠目標(biāo)象限游泳時(shí)間比例明顯高于Aβ1-42+saline?？梢暺脚_(tái)實(shí)驗(yàn)中未觀察到各組大鼠登上可視平

7、臺(tái)潛伏期有明顯差異（P>0.05）。在體場(chǎng)電位記錄實(shí)驗(yàn)中，大鼠給予Aβ1-42后對(duì)L-LTP大小有明顯壓抑作用，Aβ1-42處理組比較vechile處理組明顯壓抑L-LTP的維持（ P<0.001），而Aβ1-42+leptin處理組與Aβ1-42+saline組大鼠存在明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.001），提示leptin逆轉(zhuǎn)Aβ1-42對(duì) L-LTP維持的壓抑作用。高頻刺激誘導(dǎo)L-LTP后60min給予leptin注射的大鼠L-LTP高

8、于未給予leptin注射的大鼠，提示leptin增強(qiáng)L-LTP的誘導(dǎo)過程。雙脈沖易化百分比在各組之間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。
　　結(jié)論：
　　腦室注射Aβ對(duì)大鼠短期空間工作記憶能力有明顯傷害作用，而leptin可以拮抗Aβ所致的短期空間工作記憶損傷，提示leptin可能對(duì)改善AD患者空間認(rèn)知能力有重要意義。Aβ1-42單次腦室注射會(huì)降低大鼠空間參考記憶能力，多次注射leptin有助于拮抗Aβ1-42導(dǎo)致的空間學(xué)習(xí)記憶

9、能力損傷。提示leptin對(duì)AD患者空間記憶能力的喪失可能有一定的治療意義。Aβ1-42可以明顯壓抑大鼠在體海馬L-LTP的維持, leptin可以有效逆轉(zhuǎn)Aβ1-42對(duì)L-LTP維持的壓抑；leptin可以易化L-LTP的誘導(dǎo)；Leptin和Aβ1-42不影響突觸前神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。
　　阿爾茲海默?。ˋlzheimer’s Disease, AD）是一種漸進(jìn)性的神經(jīng)退行性疾病,該病的發(fā)病已經(jīng)累及全世界4000多萬人，給社會(huì)及家庭

10、造成嚴(yán)重的精神和財(cái)力負(fù)擔(dān)。AD的主要病理特征是腦內(nèi)細(xì)胞外出現(xiàn)大量的淀粉樣斑塊沉積和細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)神經(jīng)原纖維纏結(jié)。AD的發(fā)病機(jī)制尚不十分清楚,目前主要以淀粉樣β蛋白（Aβ）學(xué)說為主，即Aβ的過度產(chǎn)生、沉積和毒性作用引起了神經(jīng)系統(tǒng)認(rèn)知功能的下降乃至癡呆的出現(xiàn)。AD最主要的行為學(xué)改變是空間認(rèn)知能力下降。空間認(rèn)知能力是自身對(duì)周圍環(huán)境及自身空間定位的獲得、梳理、提取和使用過程。依照記憶時(shí)間長短，空間記憶可分為短時(shí)程的工作記憶和長時(shí)程的參考記憶。在過去

11、二十年中，研究人員使用嚙齒類動(dòng)物建立的許多動(dòng)物模型均顯示，腦內(nèi)直接注射Aβ或者使用Aβ過度表達(dá)的轉(zhuǎn)基因小鼠都顯示明顯的空間認(rèn)知能力下降。長時(shí)程增強(qiáng)（Long term potentiation，LTP）是一種廣泛存在于神經(jīng)系統(tǒng)中的突觸傳遞活動(dòng)長時(shí)間增強(qiáng)現(xiàn)象。海馬的LTP被認(rèn)為與學(xué)習(xí)記憶密切相關(guān)。而海馬在體及離體研究表明Aβ可以引起海馬LTP壓抑，這被認(rèn)為可能是導(dǎo)致早期AD病人記憶功能紊亂的重要原因。
　　瘦素（Lepin）是一種存

12、在于血漿中、主要由白色脂肪組織分泌、分子量為16kD的激素蛋白質(zhì)。Leptin的主要作用是通過影響中樞下丘腦的核團(tuán)，調(diào)節(jié)人體正常攝食和能量代謝。Leptin在其他組織的作用研究也引起人們的關(guān)注，如骨的形成、生殖系統(tǒng)、胰島素的敏感性及神經(jīng)活動(dòng)等。近年來，對(duì)leptin的中樞研究特別是在AD、帕金森疾病、癲癇及腦缺血的研究中發(fā)現(xiàn)，leptin具有神經(jīng)保護(hù)作用，提示leptin可能成為這些疾病的一種潛在治療手段。然而，有關(guān)Leptin拮抗Aβ