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。

Effects of electromagnetic pulse on N-methyl-D-aspartate receptor activity in rat hippocampus