海马代谢型谷氨酸受体与学习记忆的关系研究进展

海马是学习记忆的关键部位.海马部位突触传递效能长时程增强的发现及其形成机理的探讨,使学习记忆的研究提高到细胞和分子水平.以往研究多认为海马离子型谷氨酸受体与长时程增强的诱导有关,而海马代谢型谷氨酸受体在学习记忆中的作用较少被研究和提及.作者总结了近年来国内外该领域研究的最新进展,以探讨海马代谢型谷氨酸受体参与学习记忆的神经机制.     

慢性苯并[a]芘暴露对大鼠学习记忆及谷氨酸受体影响

目的 探讨慢性苯并[a]芘暴露对大鼠学习记忆损伤及代谢性谷氨酸受体的影响.方法 将40只SD大鼠按照体重随机分为对照组、苯并[a]芘低、中、高剂量组(1.0、2.5、6.25mg/kg),每组8只,腹腔注射染毒13周;用Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力,免疫印迹法(Western-blot)检测大鼠脑组织海马代谢性谷氨酸受体(mGluR1、mGluR2、mGluR3)表达.结果 与对照组比较,苯并[a]芘中、高剂量组大鼠平均潜伏期[(18.34±7.09)、(24.0±12.76)s]明显延长(P＜0.05),高剂量组目标象限停留时间[(29.00±3.64)s]与穿越平台次数[(4.11±1.36)次]明显减少(P＜0.01),随着染毒剂量增加,大鼠海马组织mGluR1、mGluR2蛋白表达增高,高剂量组大鼠海马组织mGluR1、mGluR2蛋白表达[(1.09±0.29)、(0.85±0.14)]明显高于对照组[(0.56±0.13)、(0.54±0.15)],差异均有统计学意义(P＜0.05),mGluR3蛋白表达在各组之间差异不明显.结论 慢性苯并[a]芘暴露可导致大鼠大脑海马组织代谢性谷氨酸受体表达增高,这可能是引发学习记忆能力受损的机制之一.     

丙戊酸钠对癫痫大鼠海马组织中Homer1a、mGluR5表达的影响

目的 探讨在戊四氮(pentetrazole,PTZ)致癫痫大鼠海马组织中Homer1a、mGluR5的表达以及丙戊酸钠(sodium valproate,VPA)对其表达的影响。方法 将SD大鼠分为正常对照组(NC)、PTZ组和VPA干预组。PTZ腹腔注射达到点燃标准,腹腔注入VPA 15 mg/(kg·d),对致痫大鼠进行治疗;30 min后,腹腔注射PTZ诱发癫痫发作;两周后分别于致痫大鼠发作后8 h、24 h处死大鼠;应用实时定量PCR(realtime-PCR)、Western blot技术检测海马组织Homer1a、mGluR5的表达。结果 1)NC组无癫痫发作,VPA干预组癫痫发作较PTZ组减轻;2)PTZ组Hmoer1a于癫痫发作后8h明显升高,24 h后则明显降低;VPA干预组Homer1a表达于癫痫发作后8 h及24 h均升高;3)PTZ组mGluR5表达于癫痫发作后8 h无显著变化,而24h后明显升高;VPA干预组mGluR5表达于癫痫发作后8 h无显著变化,24 h后明显降低。 结论 1)丙戊酸钠可明显改善致痫大鼠发作表现;2)Homer1a 在癫痫发作后早期短暂性升高;mGluR5 在癫痫发作后早期无明显变化,而发作后24 h升高;3)丙戊酸钠可能通过调节Homer1a表达进一步影响mGluR5而发挥抗痫作用。     

RNA干扰技术在抗HIV-1感染中的实验研究

RNA干扰是双链RNA特异性关闭靶基因表达的转录后基因沉默机制,它为HIV-1的治疗开辟了一条新的有效途径。本文就此技术在抗HIV-1感染中的研究进展进行综述。     

盐酸哌甲酯对注意缺陷多动障碍大鼠Homer 1a表达的影响

[目的]研究Homer 1a与注意缺陷多动障碍的关系,为临床治疗提供理论依据.[方法]将20只注意缺陷多动障碍动物模型-幼年自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rat,SHR)随机分为两组,分别给予盐酸哌甲酯(2 mg/kg)或生理盐水,分别利用RT-PCR和Western Blotting技术检测两组大鼠Homer 1a mRNA和蛋白表达差异情况.[结果]盐酸哌甲酯给药组前额叶、海马中Homer 1a mRNA和蛋白的表达较生理盐水对照组显著增加(mRNA t前额叶=2.41,t海马=2.68,蛋白t前额叶=3.21,t海马=4.07,P值均＜0.05).[结论]盐酸哌甲酯单次用药可以引起SHR大鼠前额叶和海马Homer 1a mRNA和蛋白表达的增加,提示Homer 1a可能参与了ADHD的病因及发病机制.     

苯并[a]芘对大鼠学习记忆能力及氨基酸类神经递质的影响

[目的]探讨苯并[a]芘(B[a]P)对大鼠学习记忆能力的影响及机制。[方法]40只Wistar大鼠随机分为5组:空白对照组、溶剂对照组和3个染毒组(分别为6.25、2.5和1mg/kg体重),连续腹腔染毒B[a]P13周(90d)。染毒结束后用Morris水迷宫测定大鼠的空间学习记忆能力,用免疫组化法观察其大脑皮层、海马内γ-氨基丁酸(GABA)及谷氨酸(Glu)阳性神经元表达。[结果]在Morris水迷宫试验中,高、中剂量组寻找平台的潜伏期较对照组延长(P﹤0.05),末次跨平台次数和在目标区域游泳时间所占比例较对照组明显减少(P﹤0.05),各暴露组Glu、GABA阳性平均光密度与对照组比较差异有统计学意义(P﹤0.05)。[结论]苯并[a]芘可能通过影响大鼠海马和大脑皮质Glu和GABA含量,使大鼠学习记忆能力降低。     

锰干扰纹状体内N-甲基-D天冬氨酸受体致小鼠学习记忆功障碍的研究

目的 研究纹状体内N-甲基-D天冬氨酸受体在锰致小鼠学习记忆功能障碍中的作用。方法 将48只昆明小鼠按体重随机分成4组,每组12只,雌雄各半,分别为对照组,12.5、25、50 mg/kg染锰组。腹腔注射,剂量为50 ml/kg,连续染毒2周,进行水迷宫以及避暗实验。处死小鼠,取纹状体,HE染色观察纹状体组织形态,电镜观察超微结构,免疫组化和Western blotting法测定NR2A和NR2B的表达。结果 水迷宫实验训练阶段的后期,50 mg/kg MnCl2组较同日对照组小鼠的逃避潜伏期和游泳距离增加;在6天和13天的检测阶段,50 mg/kg MnCl2组的小鼠穿环次数明显减少,25、50 mg/kg MnCl2组小鼠24 h后进入暗室的潜伏期明显缩短,次数明显增加。随着染锰剂量的增加,可见纹状体的组织形态发生病理性改变并出现超微结构损伤; 在25、50 mg/kg MnCl2组中,NR2A和NR2B的免疫组化表达的阳性面积比和积分光密度均明显下降,两者的蛋白水平亦明显降低,差异有统计学意义（P<0.05）。结论 锰通过干扰纹状体内NMDA受体的表达,造成小鼠学习记忆功能障碍。     

煤制甲醇作业人员神经行为功能及血清中代谢型谷氨酸受体1含量的改变

[目的]探讨煤制甲醇作业工人神经行为功能与血清中代谢型谷氨酸受体1（metabotropic glutamate receptor1,mGluR1）含量的变化。[方法]采用整群抽样的方法,选取某煤化工分公司甲醇厂95名脱硫泵房作业工人为暴露组,另选该厂管理人员122名为对照组。采用世界卫生组织推荐的神经行为核心测试方法进行神经行为功能测试,采取酶联免疫吸附法（ELISA）测定血清中mGluR1的表达水平。[结果]暴露组紧张-焦虑、有力-好动标准分中位数分别为52.75、49.92,均高于对照组中位数（50.73、45.77）,而愤怒-敌意、疲劳-惰性、困惑-迷茫标准分中位数分别为49.88、49.17、51.13,均低于对照组（52.96、51.47、51.13）（P〈0.01）。暴露组打点数、正确打点数、数字译码、顺序总分、倒序总分、数字跨度标准分中位数分别为51.93、51.92、50.06、48.01、54.51、52.92,均高于对照组（51.52、50.21、47.66、41.60、48.24、50.34）;错误打点数标准分中位数为49.24,低于对照组（51.52）。暴露组mGluR1含量为2.11ng/L,低于对照组2.24ng/L,差异均有统计学意义（P〈0.01）。神经功能测定与mGluR1含量之间有相关性,打点数、正确打点数、错误打点数、数字译码、顺序总分、倒序总分、数字跨度与mGluR1含量相关系数分别为0.180、0.193、-0.071、0.025、-0.167、-0.031、-0.080（P均〈0.01）。[结论]煤制甲醇作业环境可导致作业人员的神经行为改变,使得mGluR1含量降低。     

补体C5aR受体在UUO大鼠模型肾组织中的表达

目的动态检测单侧输尿管梗阻（UUO）大鼠肾组织中补体C5a受体（C5aR）的表达变化,从而探讨其在肾小管间质纤维化发展中的可能作用机制。方法将36只雄性SD大鼠随机分为UUO组及假手术（SOR）组,每组18只,UUO组行左侧输尿管梗阻术,SOR组仅游离左侧输尿管不结扎。术后第5、10、15天分别处死每组中6只大鼠,取左肾行HE和Masson染色,并用免疫组化检测肾组织C5aR的表达,RT-PCR检测C5aR的基因表达情况。结果UUO组第5天肾小管扩张,小管间质细胞部分变性,梗阻后第10天小管间质细胞可见坏死,间质纤维增多,第15天可见弥漫的肾小管基底膜增厚皱缩,纤维化明显,UUO组间质损伤指数与肾纤维化程度在术后不同时间点显著高于SOR组（P〈0．01）。免疫组化结果显示：SOR组大鼠肾组织中仅有少量C5aR表达,UUO组术后第5、10及15天C5aR表达[（7．94±2．67）IOD,（12．39±2．64）IOD,（13．37±0．98）IOD]显著高于对应时间点的SOR组[（4．50±2．32）IOD,（5．69±1．73）IOD,（4．30±1．45）IOD]（P〈0．05,P〈0．01）,术后第10天明显高于第5天（P〈0．01）,而从第10天到第15天仅稍有增高。C5aRmRNA在UUO组从术后第5天到第10天梗阻侧肾脏C5aRmRNA表达明显增多（0．10±0．02到0．34±0．10）,而从第10天到第15天表达未见明显增多,甚至有降低的趋势（第15天为0．32±0．06）。结论实验大鼠梗阻侧肾组织中C5aR的表达在早期随着梗阻时间延长而上调,晚期则增多缓慢,其基因水平表达情况同蛋白基本一致,提示C5aR可能在肾脏局部通过与循环系统中的C5a结合在肾间质纤维化早期起作用。     

谷氨酸和谷氨酰胺对大鼠学习记忆的影响

为了观察谷氨酸(Glu)和谷氨酰胺(Gln)对大鼠学习记忆的影响并探讨其机理,选用Wistar大鼠36只,随机分为3组:对照组、Glu 组和Gln 组,分别给予普遍饲料、补充2% Glu 和2% Gln 的饲料喂养2周后,以穿梭箱实验作为学习记忆的行为模型对大鼠进行训练,记录主动回避反应次数和被动逃避时间,并用氨基酸自动分析仪、双波长比色法、放射性配基结合法分别测定了脑中游离氨基酸含量、一氧化氮合酶(NOS)活性和海马N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA-R)的数目及亲和力。结果显示补充Gln 后,大鼠的主动回避反应率显著增加,被动逃避时间缩短,脑中Glu、天门冬氨酸Gln、精氨酸含量显著增高,NOS活性和海马NMDA-R数目亦增加,而补充Glu 组未观察到上述作用。结果提示:Gln 对大鼠的学习记忆具有促进作用,而Glu 则无此作用,推测其机理可能与脑中兴奋性氨基酸含量、气体信使分子NO的参与及海马NMDA-R的改变有关     

丙戊酸钠对癫痫大鼠海马组织中Homerla、mGluR5表达的影响

[目的]探讨在戊四氮(pentetrazole,PTZ)致癫痫大鼠海马组织中Homerla、mGluR5的表达以及丙戊酸钠(sodium valproate,VPA)对其表达的影响. [方法]将SD大鼠分为正常对照组(NC)、PTZ组和VPA干预组.PTZ腹腔注射达到点燃标准,腹腔注入VPA 15 mg/(kg·d),对致痫大鼠进行治疗;30 min后,腹腔注射PTZ诱发癫痫发作;两周后分别于致痫大鼠发作后8h、24 h处死大鼠;应用实时定量PCR (realtime-PCR)、Western blot技术检测海马组织Homer1a、mGluR5的表达. [结果]1)NC组无癫痫发作,VPA干预组癫痫发作较PTZ组减轻;2)PTZ组Hmoer1a于癫痫发作后8h明显升高,24 h后则明显降低;VPA干预组Homer1a表达于癫痫发作后8h及24 h均升高;3)PTZ组mGluR5表达于癫痫发作后8h无显著变化,而24h后明显升高;VPA干预组mGluR5表达于癫痫发作后8h无显著变化,24 h后明显降低. [结论]1)丙戊酸钠可明显改善致痫大鼠发作表现;2)Homerla在癫痫发作后早期短暂性升高;mGluR5在癫痫发作后早期无明显变化,而发作后24 h升高;3)丙戊酸钠可能通过调节Homerla表达进一步影响mGluR5而发挥抗痫作用.     

发育期铅暴露对仔鼠海马Homer表达和学习记忆影响

目的 探讨发育期慢性低浓度铅暴露对仔鼠海马Homer1b/c蛋白表达变化与学习记忆能力的关系。方法 30只孕鼠按体重随机分为3组,分别给予双蒸水(对照组)、0.05%、0.20%醋酸铅饮水(低、高剂量染铅组),断乳后仔鼠自行饮用含铅水至生后28 d,生后56 d采用跳台试验测试仔鼠学习记忆能力;Western blot法检测仔鼠生后7、14、21、28 d海马Homer1b/c蛋白表达;血铅和海马脑铅含量用原子吸收光谱法测定。结果 对照组、0.05%、0.20%醋酸铅组仔鼠跳台试验逃离潜伏期分别为(25.71±4.56)、(39.67±5.18)、(64.82±9.73) s,停留潜伏期分别为(234.89±25.85)、(147.15±19.26)、(83.56±14.52)s,与对照组比较,各剂量染铅组仔鼠逃离潜伏期明显延长、停留潜伏期明显缩短(P<0.05);与对照组比较,生后7、14、21、28 d时,0.05%和0.20%醋酸铅组仔鼠海马Homer1b/c蛋白表达分别为(0.607±0.022)、(0.825±0.054)、(0.583±0.015)、(0.557±0.011)和(0.540±0.021)、(0.574±0.018)、(0.471±0.009)、(0.412±0.007)明显降低(P<0.05)。结论 慢性铅暴露可降低仔鼠被动回避反应的学习和记忆能力,其机制可能与染铅所致仔鼠海马Homer1b/c蛋白表达下降有关。     

牛磺酸与大鼠视网膜代谢型谷氨酸受体基因表达

目的探讨膳食添加牛磺酸大鼠在光照和暗环境中视网膜代谢型谷氨酸受体6亚型(mGluR6)的mRNA表达的相互关系。方法36只断乳大鼠随机分为3组：对照组、牛磺酸低剂量组及牛磺酸高剂量组(分别在饲料中添加0．3％和0．6％的牛磺酸)．营养干预4周后，再随机分为光照组和暗环境组，继续喂养3d。用RT—PCR技术检测光照和暗环境下大鼠视网膜mGluR6的mRNA表达。结果暗环境下mGluR6的mRNA表达显著高于光照环境。在光照及暗环境中牛磺酸高、低剂量组mGluR6的mRNA表达均较对照组增加，以光照状态下的增加更为明显；光照时。高剂量组的mRNA表达明显高于低剂量组；暗环境下，高、低剂量组之间差异无统计学意义。结论在光照及暗环境中，牛磺酸可明显增加大鼠mGluR6的mRNA表达，有助于其参与调节视网膜的视杆信号传递。     

拟除虫菊酯对大鼠脑代谢型谷氨酸受体结合的影响

目的　比较两型拟除虫菊酯 (pyrethroid ,PY)类农药对大鼠脑代谢型谷氨酸受体(mGluR)结合功能的影响。方法　应用放射性配基受体结合试验在体外测定溴氰菊酯 (DM )和氯菊酯 (PM )对大鼠大脑皮层和海马突触膜mGluR结合功能的影响。结果　DM分别在 2× 10 -6、2× 10 -5、2× 10 -4 mol/L和 2× 10 -10 、2× 10 -8、2× 10 -6、2× 10 -4 mol/L剂量范围内直接增加大鼠大脑皮层和海马突触膜氚标记的谷氨酸 (3H Glu)与mGluR的特异结合量 ,分别为 :(10 7.6± 7.7)、(112 .4± 9.6 )、(115 .4± 12 .2 )fmol/mgpro .和 (15 9.8± 16 .9)、(16 6 .9± 2 0 .9)、(183.8± 2 1.2 )、(193.8± 2 5 .8)fmol/mgpro .;PM在 2× 10 -8～ 2× 10 -4 mol/L剂量范围内对大脑皮层突触膜3H Glu与mGluR的特异结合量无明显影响 ,在 2× 10 -6、2× 10 -4 mol/L时直接增加海马突触膜3H Glu与mGluR的特异结合量 ,分别为 :(173.8± 2 0 .1)、(180 .9± 2 4.3 )fmol/mgpro .。 结论　DM和PM均可不同程度地影响海马突触膜mGluR的结合功能 ,带氰基的DM比不带氰基的PM更容易增加大鼠脑mGluR的特异结合量     

苯并芘对大鼠记忆及谷氨酸盐受体基因表达影响

目的观察慢性苯并芘染毒大鼠对记忆及海马组织中谷氨酸盐受体基因(AMPA1)表达影响。方法将36只雄性SD大鼠分为高、中、低剂量组及溶剂对照组,每组9只;染毒结束后,用Morris水迷宫测试大鼠空间学习记忆能力,基因芯片技术进行AMPA1基因表达谱分析,再用逆转录-实时荧光定量PCR技术测量大鼠海马组织中AMPA1基因表达状况。结果第5 d定位航行试验中,与对照组(6.50±2.57)s比较,中、高剂量组寻找平台平均潜伏期(17.90±7.71)、(16.20±4.74)s,明显延长(P<0.05);基因芯片扫描提示AMPA1 mRNA在暴露组中表达量是对照组的2.052倍,荧光定量PCR检测显示AMPA1mRNA上调4.257倍。结论苯并芘影响大鼠的空间学习记忆能力,且明显诱导海马组织内的AMPA1基因高表达。     

侧脑室注射苯并(a)芘对大鼠学习记忆功能和单胺类神经递质的影响

目的探讨苯并(a)芘对大鼠学习记忆功能和单胺类神经递质的影响。方法健康雄性SD大鼠40只,经麻醉后于立体定向仪上固定鼠头,于前卤十字缝交点后1.3～1.5mm、左或右1.5mm处定位插管,一周后称重,按体重将动物随机分为4组:橄榄油组(溶剂对照组)、B(a)P2.5mmol/L组、B(a)P5mmol/L组、B(a)P10mmol/L组。每组8只,麻醉后定位,应用微量注射器通过插管分别向高、中、低浓度组缓慢注入B(a)P溶液10μl,溶剂对照组橄榄油10μl,缝皮。每周给药一次,连续给药3周。跳台试验和水迷宫实验评价染毒大鼠学习记忆功能;高效液相色谱法分别测定海马中5-羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)、5-羟吲哚乙酸(5-HIAA)含量。结果跳台试验结果显示,随染毒剂量的增加,大鼠步下平台的潜伏期缩短,中、高剂量组次数增多,有明显的剂量-反应关系。Morris水迷宫试验结果显示,随染毒剂量的增加,各组大鼠平均潜伏期延长,中、高剂量组在原平台停留时间缩短,与对照组比较差异有显著性(P<0.05,P<0.01),各剂量组间平均潜伏期比较差异无显著性,而在原平台象限停留时间高剂量组与低剂量组间有差异(P<0.05)。大鼠海马5-HT含量明显增高,各剂量组与对照组比较,P<0.01,呈剂量-反应关系,而DA、5-HIAA含量各组未见明显变化。结论苯并(a)芘降低大鼠学习记忆功能可能与海马5-HT含量升高有关。     

NMDAR在亚慢性染铝致大鼠学习记忆损害中作用

目的探讨N-甲基-D-天门冬氨酸受体(NMDAR)在亚慢性染铝致大鼠学习记忆损害中作用。方法 健康成年雄性SD大鼠36只,按体重随机分为对照组、低、中、高剂量麦芽酚铝[Al(mal)₃]组(0.41、0.81、1.23 mg/kg),腹腔注射染毒8周后,用Morris水迷宫试验检测大鼠空间学习记忆能力,苏木精-伊红(HE)染色观察大鼠海马组织病理变化,Western-blot方法检测大鼠海马组织NMDAR亚单位NR-2A、NR-2B表达。结果 中、高剂量组大鼠找到平台时间分别为(44.12±5.62)、(45.92±13.97)s,均长于对照组的(26.80±1.59)s(P<0.05);中、高剂量染铝组大鼠在目标象限停留时间均明显减少(P<0.05);随着铝剂量增加,大鼠海马锥体层细胞排列分散,细胞数目减少,出现核固缩、空泡变性等病理改变;与对照组NR-2A蛋白表达水平(0.69±0.03)比较,中、高剂量组表达水平均明显降低(P<0.05),且呈剂量效应关系;与对照组比较,各剂量染铝组大鼠NR-2B蛋白水平变化不明显。结论 亚慢性染铝可使大鼠学习记忆能力下降,其机制可能与大鼠海马NMDAR亚基蛋白表达改变有关。