高功率微波辐射对大鼠脑内神经递质及全身儿茶酚胺代谢的影响

目的：观察高功率微波辐射对大鼠脑内氨基酸类神经递质及全身儿茶酚胺代谢的影响。 方法：实验于2004-09／12解放军军事医学科学院放射与辐射医学研究所实验病理研究室完成。选择6～8周二级雄性Wistar大鼠60只，随机抽签法分为假辐射组（n=10）和辐射组（n=50）。辐射组按照辐射剂量分为3mW／cm^2亚组（n=10）、10mW／cm^2亚组（n=20）、30mW／cm^2亚组（n=10）和100mW／cm^2亚组（n=10）。采用0，3，10，30和100mW／cm^2高功率微波辐射大鼠，于辐射后6h,1d和7d活杀取材，通过高效液相色谱仪检测大脑皮质、海马和丘脑中谷氨酸、天冬氨酸、1一氨基丁酸和甘氨酸4种氨基酸的含量以及尿中香草扁桃酸和高香草酸含量的变化。 结果：参加实验大鼠60只，均进入结果分析．①高功率微波辐射后6h大鼠不同脑区氨基酸类神经递质含量的变化：大脑皮质．10mW／cm^2组谷氨酸及卜氨基丁酸含量升高，谷氨酸／γ-氨基丁酸比值降低；海马3～100mW／cm^2组谷氨酸含量均显著降低丘脑中4种氨基酸含量无明显改变。②高功率微波10mW／cm^2辐射不同时间后大鼠不同脑区氨基酸类神经递质含量的变化：辐射后6h大脑皮质谷氨酸含量升高．1d后基本恢复正常；γ-氨基丁酸含量明显升高，1d后有昕恢复，7d时仍未恢复正常：谷氨酸/γ-氨基丁酸比值显著降低，1d后有所恢复．7d时仍未恢复正常。海马内谷氨酸含量明显降低：甘氨酸含量在辐射后6h明显降低，1d时基本恢复。丘脑氨基酸含量无明显改变。③高功率微波辐射后尿中儿茶酚胺代谢产物含量的变化：辐射后3d，10mW／cm^2组尿中香草扁桃酸含量显著升高，30和100mW／cm^2组显著降低；10mW／cm^2组尿中高香草酸含量于显著降低；而100mw／cm^2组显著升高. 结论：高功率微波辐射可引起大鼠氨基酸类和儿茶酚胺类神经递质代谢紊乱，大脑皮质和丘脑均可见主要兴奋性和抑制性氨基酸含量升高，二者比值下降，提示兴奋性氨基酸参与了大脑皮质和丘脑的早期损伤．而抑制性氨基酸则与其病变恢复有关，海马兴奋性氨基酸含量及谷氨酸／γ-氨基丁酸比值均降低．提示海马神经元的兴奋性降低，可能与学习记忆能力的降低密切相关。     

微波辐射后大鼠脑内连接黏附分子-1表达与血脑屏障通透性的相关性研究

目的探讨微波辐射后大鼠海马组织中连接黏附分子-1（JAM-1）表达及其与血脑屏障完整性的关系。 方法将160只雄性Wistar大鼠分为假辐射组及辐射组,辐射组又根据微波辐射功率密度不同细分为3个亚组,各辐射亚组分别接受10,30,100 mW/cm2微波辐射,假辐射组微波辐射强度为0 mW/cm2。各组大鼠分别于微波辐射后6 h,1 d,3 d,7 d及14 d时活杀取脑,分别采用伊文思蓝染色、激光共聚焦显微镜、Western blot、RT-PCR及图像分析等手段检测大鼠血脑屏障通透性、脑皮质和海马中JAM-1表达的变化情况。 结果10、100 mW/cm2微波辐射后3~14 d期间,发现各辐射组大鼠海马组织中伊文思蓝含量均明显高于假辐射组,其中10,30 mW/cm2辐射组伊文思蓝含量于微波辐射后7 d内进行性增加（P<0.01）,于微波辐射后14 d时开始恢复;100 mW/cm2辐射组伊文思蓝含量于微波辐射后14 d期间进行性增加;假辐射组伊文思蓝局限于海马组织血管腔内,各辐射组伊文思蓝于微波辐射后3 d时即弥散至血管腔外;10,30 mW/cm2辐射组大鼠脑皮质及海马中JAM-1蛋白于微波辐射后7 d内均显著降低（P<0.05）,14 d时开始恢复;100 mW/cm2辐射组JAM-1蛋白在微波辐射后14 d期间进行性下降（P<0.01）;10,30及100 mW/cm2微波辐射后6 h时,发现大鼠海马中JAM-1 mRNA表达均显著下降（P<0.01）,其中10和30 mW/cm2辐射组于微波辐射后7 d时开始恢复,100 mW/cm2辐射组则在微波辐射后7 d期间进行性下降（P<0.01）。 结论微波辐射可导致大鼠脑组织JAM-1表达减少,此改变与微波辐射剂量具有相关性,提示JAM-1有可能参与了微波辐射致血脑屏障通透性增高的病理过程。     

电磁脉冲对大鼠脑海马N-甲基-D-天冬氨酸受体活性的影响

背景电磁脉冲是一种高能非电离辐射,它涵盖的频谱极宽,对电子仪器具有极强的破坏力,并具有一定的生物损伤效应.本课题组前期实验发现,电磁脉冲可造成实验大鼠学习记忆能力的显著下降,并且影响其海马长时程增强效应的形成.目的观察电磁脉冲照射对大鼠海马组织中氨基酸类神经递质含量和N-甲基-D-天冬氨酸受体的影响.设计随机对照的实验,方差分析.单位军事医学科学院放射与辐射医学研究所.材料实验于2004-01/03在军事医学科学院放射与辐射医学研究所完成.实验选用雄性Wistar大鼠32只,随机分为电磁脉冲组26只和对照组6只.方法电磁脉冲组大鼠经电磁脉冲照射(6×104V/m,脉冲上升时间20ns,脉宽30μs,频率2.5脉冲/min,作用2 min)后即刻,3,6,24,48 h麻醉状态下断头取脑,剥离海马;用高效液相色谱法测定氨基酸含量,并以3H标记的谷氨酸为配基进行放射性配基-受体结合实验.对照组麻醉处死前不做任何处理.主要观察指标①各组大鼠海马组织兴奋性氨基酸和抑制性氨基酸含量的变化.②各组大鼠海马N-甲基-D-天冬氨酸受体的最大结合量和平衡解离常数的变化.结果32只大鼠全部进入结果分析.①电磁脉冲照射后即刻、3 h、6 h可见天冬氨酸的含量显著升高[峰值(17.25±1.63)μmol/L],明显高于对照组[(10.56±1.5)μmol/L,P＜0.05],谷氨酸含量也于上述3个时间点升高[峰值(13.67±0.95)μmol/L],显著高于对照组[(6.94±1.1)μmol/L,P＜0.05],两者含量均于照射后24 h渐趋恢复,48 h接近正常水平.3抑制性氨基酸(甘氨酸、牛磺酸、γ-氨基丁酸)的含量也于电磁脉冲照射后不同时间点升高,并于48 h恢复.谷氨酸/γ-氨基丁酸比值于照后即刻明显升高(P＜0.05),照后24 h明显下降,48 h恢复至接近对照组.②电磁脉冲照射后即刻大鼠海马中N-甲基-D-天冬氨酸受体的平衡解离常数开始下降,照后3 h下降最显著(P＜0.05),6 h渐有恢复,48 h恢复至正常水平;受照大鼠海马中N-甲基-D-天冬氨酸受体的最大结合量于照后3 h和6 h显著下降(P＜0.05),24 h渐有恢复,照后48 h明显升高,超过正常组水平(P＜0.05).结论电磁脉冲照射导致大鼠海马组织中兴奋性氨基酸含量及谷氨酸/γ-氨基丁酸比值升高;同时N-甲基-D-天冬氨酸受体的亲和力升高及受体密度下降.提示实验动物认知障碍可能与兴奋性氨基酸的过度释放和N-甲基-D-天冬氨酸受体功能改变有关.     

微波辐射减轻瘢痕形成的疗效及其作用机制研究

目的探讨微波辐射对原代培养的人瘢痕疙瘩来源的成纤维细胞增殖活性的影响,进而分析微波辐射后成纤维细胞的胶原蛋白合成的变化及相关信号的激活情况。 方法将瘢痕成纤维细胞分为对照组（自然生长无任何处理）、10mW/cm2微波辐射组和20mW/cm2微波辐射组,然后再根据辐射时间,将10mW/cm2微波辐射组和20mW/cm2微波辐射组分为辐射5min、15min、30min各3个亚组。采用3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐法（MTT）测定成纤维细胞的生长情况。采用Western blot方法分析微波辐射后对细胞Ⅰ型胶原蛋白表达水平的影响。采用抗磷酸化形式的c-Jun氨基末端激酶（JNK）抗体,通过Western blot方法观察微波辐射后瘢痕来源的成纤维细胞JNK磷酸化(pJNK)的情况。 结果辐射后,10mW/cm2微波辐射组3个亚组的瘢痕成纤维细胞增殖率与对照组比较,差异均无统计学意义（P>0.05）;20mW/cm2微波辐射组3个亚组的瘢痕成纤维细胞增殖率明显受到抑制,与对照组和10mW/cm2微波辐射组相同时间点比较,差异均有统计学意义（P<0.05）,且20mW/cm2微波辐射组各时间点间两两比较,差异均有统计学意义（P<0.05）。辐射后,20mW/cm2微波辐射组的瘢痕成纤维细胞中Ⅰ型胶原的表达量显著降低,其降低程度随着微波辐射时间的延长而增加。辐射后,20mW/cm2微波辐射组各时间点的瘢痕成纤维细胞内JNK信号通路的激活水平均显著上调,且分别与对照组比较,差异均有统计学意义（P<0.05）。 结论20mW/cm2强度的微波辐射可显著抑制瘢痕成纤维细胞的增殖,且辐射时间越长抑制效果越明显;20mW/cm2强度的微波辐射可显著抑制胶原的表达,并通过激活JNK信号转导通路而起到减轻瘢痕形成的作用。     

灵芝孢子粉对癫痫大鼠皮质和海马区谷氨酸、γ-氨基丁酸含量的调节

目的:观察使用灵芝孢子粉后,癫痫点燃大鼠模型皮质和海马区谷氨酸和γ-氨基丁酸的含量及神经元形态学改变。方法:实验于2005-08在佳木斯大学基础医学院完成。选择健康雄性wistar大鼠30只(鼠龄12周),随机分为3组,空白对照组、癫痫模型组、灵芝孢子粉组,每组10只。采用戊四氮腹腔注射制作大鼠慢性点燃模型,癫痫模型组采用戊四氮腹腔注射+生理盐水灌胃;灵芝孢子粉组采用戊四氮腹腔注射+灵芝孢子粉灌胃;空白对照组采用生理盐水腹腔注射+生理盐水灌胃。腹腔注射剂量为35mg/kg,灌胃剂量为150mg/kg,1次/d,持续28d。每次注射后观察大鼠60min,记录癫痫发作情况。惊厥发作评分标准:0级,没有行为上的发作;Ⅰ级,节律性点头或头部颤搐;Ⅱ级,阵挛性咀嚼;Ⅲ级,头部颤搐加前肢阵挛性抽搐;Ⅳ级,袋鼠姿势(上身直立);Ⅴ级,跌倒;Ⅵ级,强直性惊厥。凡显示连续5次Ⅱ级以上惊厥的大鼠为达到点燃标准。点燃后断头取脑,行免疫组化染色观察各指标含量变化及神经元形态学改变。显微镜观察显示棕黄色颗粒者为阳性。结果:实验过程中,无动物死亡,全部进入结果分析。①灵芝孢子粉组和癫痫模型组所有大鼠均有连续多次的Ⅲ～Ⅴ级癫痫发作,均达到癫痫模型点燃标准。②免疫组织化学染色后,空白对照组大脑皮质谷氨酸免疫反应阳性细胞密集分布于各层,海马谷氨酸免疫反应阳性细胞主要分布在海马回的锥体细胞层和齿状回的颗粒层。谷氨酸阳性神经元胞体呈圆形、椭圆形或不规则形,谷氨酸阳性反应产物为棕黄色,呈细颗粒状。癫痫模型组大脑皮质及海马谷氨酸免疫反应阳性细胞数比空白对照组明显增多,差异具有显著性[(206±41),(96±12)个/张,P<0.05];[(164±41),(69±14)个/张,P<0.05]。灵芝孢子粉组大脑皮质及海马谷氨酸免疫反应阳性细胞比癫痫模型组数减少,差异具有显著性[(108±23),(206±41)个/张,P<0.05];[(100±12),(164±41)个/张,P<0.05]。③免疫组织化学染色后空白对照组大脑皮质γ-氨基丁酸有较多分布,浅层尤为明显。大鼠海马回和齿状回均可见γ-氨基丁酸阳性细胞散在分布。γ-氨基丁酸阳性神经元胞体呈圆形,胞浆均匀深染。癫痫模型组大脑皮质及海马γ-氨基丁酸免疫反应阳性细胞数比空白对照组明显减少,差异具有显著性[(69±16),(149±21)个/张,P<0.05];[(47±9),(108±10)个/张,P<0.05];灵芝孢子粉组大脑皮质及海马γ-氨基丁酸免疫反应阳性细胞比癫痫模型组数增多,差异具有显著性[(113±17)(69±16)个/张,P<0.05];[(80±11)(47±9),个/张,P<0.05]。结论:灵芝孢子粉能够有效降低皮质和海马区兴奋性氨基酸谷氨酸的含量,降低病变神经元兴奋性以达到抗癫痫作用。同时还能增强抑制性氨基酸氨基丁酸的表达,使神经元兴奋性减弱,抑制癫痫的发作,从而减轻癫痫发作给神经系统带来的损伤,所以灵芝孢子粉可能具有减轻痫性发作、保护神经元的作用。     

高功率微波辐射后大鼠海马组织中N-甲基-D-天冬氨酸受体表达的变化及其意义

目的观察高功率微波（HPM）辐射后大鼠海马N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体表达的变化及其意义。方法采用10mW／cm^2和100mW／cm^2 HPM辐射110只Wistar雄性大鼠，于辐射后6h、1d、7d、14d和28d活杀取海马组织，采用免疫组化、原位杂交和图像分析等技术分析海马组织中NMDA受体——NR1、NR2A和NR2B的蛋白及mRNA含量的变化。结果10mW／cm^2及100mW／cm^2 HPM辐射后，可见大鼠海马神经元固缩等病理变化，100mW／cm^2组的病变较10mW／cm^2组严重，且恢复迟。2个辐射组的NR1、NR2A及NR2B的表达均增强；10mW／cm^2组辐射后6h，NMDA受体表达始见增加，1d达高峰，28d基本恢复；100mW／cm^2组照后6h，NMDA受体表达始见增加，7d达高峰，28d基本恢复，且与10mW／cm^2组相比，100mW／cm^2组增高明显，恢复较迟。NR1mRNA变化规律与其蛋白表达类似。结论10mW／cm^2及100mW／cm^2 HPM辐射可造成大鼠海马神经元损伤，使NMDA受体表达上调，参与HPM致海马组织损伤的病理生理过程。     

高功率微波辐射对大鼠脑皮质及海马神经肽Y、nNOS表达的影响

目的：探讨高功率微波（HPM）辐射对大鼠脑皮质和海马形态结构以及神经元神经肽Y（NPY）、神经型-氧化氮合酶（nNOS）表达的影响。方法：分别采用10，30和100mW／cm^2HPM辐射Wistar大鼠，并于微波辐射后6h，1d，3d，7d，14d和28d时处死，同时取出大脑皮质和海马组织。通过HE染色观察实验大鼠脑皮质及海马的形态结构改变情况；采用免疫组化和图像分析技术检测实验大鼠脑皮质和海马神经元NPY、nNOS表达的变化。结果：实验大鼠经10，30，100mW／cm^2HPM辐射后，其脑皮质及海马区神经元固缩、深染；HPM辐射后3d时，大鼠神经元胞浆内nNOS表达显著增加（P〈0.05），NPY表达显著降低（P〈0.01）。结论：10，30及100mW／cm^2HPM辐射可引发大鼠脑皮质和海马神经元损伤，致使其NPY及nNOS表达异常。     

电磁脉冲对大鼠脑海马N-甲基-D-天冬氨酸受体活性的影响

背景：电磁脉冲是一种高能非电离辐射，它涵盖的频谱极宽，对电子仪器具有极强的破坏力，并具有一定的生物损伤效应。本课题组前期实验发现，电磁脉冲可造成实验大鼠学习记忆能力的显著下降，并且影响其海马长时程增强效应的形成。目的：观察电磁脉冲照射对大鼠海马组织中氨基酸类神经递质含量和N-甲基-D-天冬氨酸受体的影响。设计：随机对照的实验，方差分析。单位：军事医学科学院放射与辐射医学研究所。材料：实验于2004-01／03在军事医学科学院放射与辐射医学研究所完成。实验选用雄性Wistar大鼠32只，随机分为电磁脉冲组26只和对照组6只。方法：电磁脉冲组大鼠经电磁脉冲照射（6&;#215;10^4V／m，脉冲上升时间20ns，脉宽30μs，频率2．5脉冲／min，作用2min）后即刻，3，6，24，48h麻醉状态下断头取脑，剥离海马；用高效液相色谱法测定氨基酸含量，并以3^H标记的谷氨酸为配基进行放射性配基一受体结合实验。对照组麻醉处死前不做任何处理。主要观察指标：①各组大鼠海马组织兴奋性氨基酸和抑制性氨基酸含量的变化。②各组大鼠海马N-甲基-D-天冬氨酸受体的最大结合量和平衡解离常数的变化。结果：32只大鼠全部进入结果分析。①电磁脉冲照射后即刻，3h、6h可见天冬氨酸的含量显著升高[峰值（17．25&;#177;1．63）μmol／L]，明显高于对照组[（10．56&;#177;1．5）μmol／L，P〈0．05]，谷氨酸含量也于上述3个时间点升高[峰值（13．67&;#177;O．95）μmol／L]，显著高于对照组[（6．94&;#177;1．1）μmol／L，P〈0．05]，两者含量均于照射后24h渐趋恢复，48h接近正常水平。3种抑制性氨基酸（甘氨酸、牛磺酸、γ-氨基丁酸）的含量也于电磁脉冲照射后不同时间点升高，并于48h恢复。谷氨酸/γ-氨基丁酸比值于照后即刻明显升高（P〈O．05），照后24h明显下降，48h恢复至接近对照组。②电磁脉冲照射后即刻大鼠海马中N-甲基-D-天冬氨酸受体的平衡解离常数开始下降，照后3h下降最显著（P〈0．05），6h渐有恢复，48h恢复至正常水平；受照大鼠海马中N-甲基-D-天冬氨酸受体的最大结合量于照后3h和6h显著下降（P〈O．05），24h渐有恢复，照后48h明显升高，超过正常组水平（P〈0．05）。结论：电磁脉冲照射导致大鼠海马组织中兴奋性氨基酸含量及谷氨酸／γ-氨基丁酸比值升高；同时N-甲基-D-天冬氨酸受体的亲和力升高及受体密度下降。提示实验动物认知障碍可能与兴奋性氨基酸的过度释放和N-甲基-D-天冬氨酸受体功能改变有关。     

左旋谷氨酸单钠致大鼠认知障碍的实验观察

目的:观察左旋谷氨酸单钠毁损下丘脑弓状核大鼠的认知功能,探讨其与下丘脑-垂体-肾上腺轴和中枢氨基酸能神经递质与受体的关系。方法:实验于2001-09/2002-03在河南中医学院动物实验中心和中药研究室进行。选取普通级SD大鼠12只,雌雄各半,作为种鼠供实验室繁殖。选取新生鼠23只,随机分为模型组(n=13)和对照组(n=10),分别于出生后第2,4,6,8,10天进行皮下注射左旋谷氨酸单钠4mg/g和生理盐水,每日1次。28d后离乳,再饲养8周后进行跳台试验和Morris水迷宫实验,分别记录各组大鼠的触电潜伏期,错误反应次数及寻台潜伏期,并计算跨台百分率,主要观察各组大鼠的学习记忆行为。实验结束后,全部大鼠用戊巴比妥钠腹腔注射麻醉,心脏取血,采用放免法测定血浆皮质醇、促肾上腺皮质激素。取模型组大鼠8只,对照组大鼠5只,不经灌注固定,冰台上迅速分离大脑,将大脑沿矢状缝分左右半球,左半球用于糖皮质激素受体mRNA原位杂交,右半球采用薄层扫描法测定谷氨酸和γ-氨基丁酸含量,同时取大鼠左侧肾上腺进行苏木精-伊红染色,观察肾上腺组织形态变化。取各组剩余大鼠,用含4%多聚甲醛和0.2%苦味酸的0.1mol/L磷酸盐缓冲液(PB,pH7.4)灌注固定,采用免疫组化法观察海马γ-氨基丁酸受体和N-甲基-D-天门冬氨酸受体1表达,并应用MotaMorph计算机图象分析系统计算免疫反应物质的光密度,取脑组织切片进行Nissl染色。组间比较采用t检验。结果:各组大鼠全部进入结果分析。①跳台实验观察结果:与对照组比较,模型组大鼠测试触电潜伏期显著缩短(t=4.940,P<0.001),训练期和测验期的错误反应次数显著增加(P<0.001～0.01)。②Morris水迷宫实验观察结果:模型组大鼠寻台潜伏期较对照组明显延长(P<0.01),跨台百分率较对照组明显降低(P<0.01)。③下丘脑-垂体-肾上腺-海马轴的观察:模型组大鼠血浆皮质醇及促肾上腺皮质激素水平均较对照组显著升高(t=2.943～4.013,P<0.001～0.01)。模型组海马糖皮质激素受体mRNA表达增强,阳性染色细胞较对照组明显增多。④中枢氨基酸能神经递质与受体的观察:模型组大鼠脑组织谷氨酸含量较对照组显著降低(t=3.063,P<0.05),γ-氨基丁酸含量及谷氨酸/γ-氨基丁酸值较对照组有降低趋势,与对照组比较,模型组海马N-甲基-D-天门冬氨酸受体1及γ-氨基丁酸受体免疫反应物质数密度明显降低(t=2.224～3.682,P<0.01～0.05)。⑤模型组大鼠海马Nissl染色显示模型组细胞稀疏、个数减少、有空泡出现,胞浆着色较浅,细胞轮廓不规整。图像分析模型组大鼠光密度较对照组有降低趋势。结论:模型组大鼠有明显学习记忆障碍,其机制与下丘脑-垂体-肾上腺轴功能亢进,氨基酸能神经递质与受体异常有关。     

慢性应激对大鼠海马长时程增强和氨基酸神经递质的影响

背景:严重或持久的应激是很多身心疾病的诱发因素,明显损害机体的认知功能。目的:观察应激状态下海马氨基酸的变化及慢性应激对大鼠海马长时程增强的影响。设计:完全随机对照动物实验。单位:汕头大学精神卫生中心。材料:实验于2000-12在汕头大学医学院完成。实验动物为SD成年雄性大鼠16只,随机分为对照组和应激组,每组8只。方法:应激组强迫游泳4周建立慢性应激模型,采用离体海马脑片(500μm)结合电生理的方法观测海马CA1区长时程增强的变化。在海马CA3区Schaffer侧支施加高频刺激后,观察CA1区锥体神经元群体峰电位幅值和场兴奋性突触后电位斜率的改变。应用高效液相色谱紫外检测法对海马氨基酸神经递质进行定量分析。主要观察指标:①以群体峰电位的幅值和场兴奋性突触后电位的斜率作为观察长时程增强变化的指标。②海马氨基酸含量变化。结果:实验第2周应激组大鼠溺水死亡1只,给予补充,其余全部进入结果分析。①对照组的群体峰电位幅值和场兴奋性突触后电位斜率在高频刺激后增大的幅度明显高于应激组(P<0.05)。②对照组天冬氨酸和谷氨酸的水平明显低于应激组,[(2.425±0.211),(4.746±0.609)μmol/g,P<0.01];[(6.016±0.677)(8.094±1.035)μmol/g,P<0.01],而两组间γ-氨基丁酸的含量接近,差异无显著性[(4.229±0.449),(4.249±0.463)μmol/g,P>0.05]。结论:慢性应激抑制海马CA1区长时程增强的形成,提高海马组织天冬氨酸和谷氨酸的水平,而对γ-氨基丁酸的含量没有影响。慢性应激所引起的海马兴奋性氨基酸的堆积可能是学习和记忆能力损害的神经生化基础。