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

1、目的：
　　通過長時間給予leptin，觀察腦室注射Aβ大鼠在Y迷宮自發(fā)交替實驗中的表現(xiàn)，揭示leptin對短期工作記憶的保護作用。通過使用Morris水迷宮行為學測試手段，研究leptin是否對Aβ1-42所致的空間參考記憶損傷有逆轉(zhuǎn)作用。通過使用在體場電位記錄的方法觀察leptin拮抗Aβ1-42對L-LTP的壓抑作用。
　　方法：
　　250-300g成年雄性大鼠隨機分為四組（ 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)束后進行Y迷宮自發(fā)交替實驗記錄。主要指標包括大鼠進入各臂的順序和進入各臂的總次數(shù)。Y迷宮自發(fā)交替實驗后第二天起，大鼠進行連續(xù)5天Morris水迷宮定位航行實驗以尋找水下隱

3、藏平臺，記錄大鼠尋找水下平臺的潛伏期并記錄游泳軌跡，每只大鼠每日游泳4次。定位航行實驗結(jié)束后進行空間探索實驗。將大鼠放入撤除隱藏平臺的水池內(nèi)游泳120秒，記錄其在目標象限的游泳時間和距離，并計算大鼠在目標象限的游泳時間占總游泳時間的比例。空間探索實驗結(jié)束后4小時，進行可視平臺實驗，記錄各組大鼠尋找可視平臺的潛伏期。水迷宮實驗24小時候，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/記錄電極引導海馬CA1區(qū)場電位，穩(wěn)定記錄3

4、0分鐘fEPSP后給予三組高頻刺激誘導L-LTP，而后繼續(xù)記錄180min，比較各組之間場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：
　　單獨給予Aβ1-42（Aβ1-42+saline）的大鼠在Y迷宮自發(fā)交替實驗中進臂正確次數(shù)明顯下降，明顯低于vehicle+saline組（P<0.001），提示Aβ對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組大鼠的進臂正確率明顯上升（P<0.001），提示leptin可明顯逆轉(zhuǎn)Aβ對工作記憶的傷害；各組大鼠進臂總次數(shù)沒有明顯差異（P>0.05），表明藥物對大鼠運動能力沒有影響，提示進臂正確率的差異不是由于運動能力的升高或降低所引起的。Morris水迷宮實驗中各組大鼠在第1-5天尋找隱藏平臺的潛伏期隨訓練時間延長而逐漸縮短，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)。在空間探索實驗中，vehicle+saline組大鼠與vehicle+leptin組大鼠在目標象限游泳時間比例中無明顯統(tǒng)計學差異（P>0.05），Aβ1-42+saline組大鼠游泳時間比例明顯低于vehicle+saline組大鼠（P<0.001），leptin處理后的大鼠目標象限游泳時間比例明顯高于Aβ1-42+saline?？梢暺脚_實驗中未觀察到各組大鼠登上可視平

7、臺潛伏期有明顯差異（P>0.05）。在體場電位記錄實驗中，大鼠給予Aβ1-42后對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)計學差異（P<0.001），提示leptin逆轉(zhuǎn)Aβ1-42對 L-LTP維持的壓抑作用。高頻刺激誘導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L-LTP的誘導過程。雙脈沖易化百分比在各組之間沒有統(tǒng)計學差異（P>0.05）。
　　結(jié)論：
　　腦室注射Aβ對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可能對改善AD患者空間認知能力有重要意義。Aβ1-42單次腦室注射會降低大鼠空間參考記憶能力，多次注射leptin有助于拮抗Aβ1-42導致的空間學習記憶

9、能力損傷。提示leptin對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L-LTP維持的壓抑；leptin可以易化L-LTP的誘導；Leptin和Aβ1-42不影響突觸前神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。
　　阿爾茲海默病（Alzheimer’s Disease, AD）是一種漸進性的神經(jīng)退行性疾病,該病的發(fā)病已經(jīng)累及全世界4000多萬人，給社會及家庭

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

11、二十年中，研究人員使用嚙齒類動物建立的許多動物模型均顯示，腦內(nèi)直接注射Aβ或者使用Aβ過度表達的轉(zhuǎn)基因小鼠都顯示明顯的空間認知能力下降。長時程增強（Long term potentiation，LTP）是一種廣泛存在于神經(jīng)系統(tǒng)中的突觸傳遞活動長時間增強現(xiàn)象。海馬的LTP被認為與學習記憶密切相關(guān)。而海馬在體及離體研究表明Aβ可以引起海馬LTP壓抑，這被認為可能是導致早期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，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)活動等。近年來，對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