铝对大鼠海马CA3区诱发电位的抑制及其与胆碱能、γ-氨基丁酸系统的关系

摘要：背景:以往的研究表明,铝可通过影响细胞内钙稳态、降低蛋白激酶C(PKC)的活性、影响谷氨酸的释放等多种途径影响动物的学习和记忆.含铝饲料喂养的大鼠,其海马CA3区长时程增强(LTP)形成减弱.经进一步采用急性给铝的方法,将三氯化铝(AlCl3)直接微量注射到海马CA3区,观察到铝能减弱海马CA3区的诱发电位、阻抑LTP的产生,这种作用可能与铝损害了L-Arg-NO途径有关.目的:探讨铝对学习记忆的损害及与胆碱能系统和γ-氨基丁酸(GABA)系统的相关性.设计:以实验动物为研究对象,完全随机对照的研究.单位:一所大学生理系、一所职业技术学院医学院.材料:实验于2000-09/2001-04在华中科技大学同济医学院生理系神经电生理实验室完成.实验用SD大鼠68只,由华中科技大学同济医学院实验动物学部提供,普通级,体质量150～250 g,雌雄不拘.干预:SD大鼠随机分为9组,分别为生理盐水组对照组6只,在其海马CA3区内先后(间隔1 min)2次微量注射生理盐水各1 μL;生理盐水+AlCl3组6只,在海马CA3区内先(间隔1 min)微量注射生理盐水与0.5 mol/L AlCl3各1 μL.生理盐水+Tac组6只,在CA3区先后微量注射生理盐水与1×10-9mol/L各Tacrine 1 μL.生理盐水+Bic组6只,在CA3区先后微量注射生理盐水和1×10-3mol/L Bicuculline各1 μL.Tac+AlCl3组:预先分别向大鼠海马CA3区注入1×10-9mol/L(n=8),1×10-10mol/L(n=6)和1×10-8mol/L(n=6)Tacrine 1 μL, min后再注入0.5 mol/L AlCl3 1 μL.Bic+AlCl3组:向海马CA3区先分别注入1×10-3mol/L(n=9),×10-4mol/L(n=7)Bicuculline 1μL, min后再注入0.5 mol/L AlCl3 1μL.单个脉冲刺激穿通纤维(PP)后,记录海马CA3区诱发的群体峰电位(PS).待PS稳定后,向海马CA3区微量注射药物,观察铝对海马CA3区诱发电位的影响及某些中枢递质对铝抑制PS效应的影响.主要观察指标:海马CA3区诱发的群体峰电位.CA3区诱发电位的影响及某些中枢递质对铝抑制PS效应的影响.结果:①海马CA3区局部微量给予0.5 mol/L AlCl3,记录的PS幅度1 min时下降达峰值,为给药前的(33.8±11.0)%(n=6).AlCl3的这种抑制作用持续120 min.②预先CA3区微量注入1×10-9mol/L Tacrine(胆碱酯酶抑制剂), min后再注入AlCl3,结果1～30 min内拮抗了AlCl3抑制PS的效应(n=8);给予1×10-8mol/LTacrine(n=6),则拮抗作用延长至60min;而给予1×10-10mol/LTacrine(n=6),拮抗作用在3～5 min弱于1×10-9mol/L组.③海马CA3区先给予1×10-3mol/LBicuculline, min后再注入AlCl3,在1～20 min内Bicuculline部分减弱了AlCl3的作用(n=9).结论:一定浓度的铝可抑制海马CA3区的诱发PS幅度;Tacrine能拮抗这种作用,且可能与剂量有关.因此提示铝的抑制作用可能与损害了ACh递质系统有关;应用GABAA受体阻断剂Bicuculline也使铝对PS抑制效应减弱,表明铝的抑制作用也可能部分通过GABA途径起作用.