尼古丁處理對大鼠腦內(nèi)5-羥色胺能神經(jīng)元的影響.pdf

1、尼古丁是由一個吡啶環(huán)和一個吡咯烷組成的分子,是吸煙者有快感和上癮的主要物質(zhì)。大量實驗表明,尼古丁是有毒性的物質(zhì),長期大量攝入尼古丁能產(chǎn)生耐受性、依賴性和戒斷癥狀,對身體和精神有嚴重的損害。但有研究發(fā)現(xiàn),慢性尼古丁處理能提高大鼠前額葉皮質(zhì)和海馬5-羥色胺轉(zhuǎn)運體(serotonin transporter,SERT)的表達,并增加5-HT的攝取,可以改善老年鼠的認知功能,有利學(xué)習(xí)和記憶過程。
　　 5-羥色胺(5-hydroxytr

2、yptamine,5-HT)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)與諸多神經(jīng)精神疾病密切相關(guān)的一種單胺類神經(jīng)遞質(zhì),其神經(jīng)元胞體在腦內(nèi)多集中于延髓、腦橋和中腦的中縫核群,5-HT能神經(jīng)元能夠合成5-HT,并釋放到其靶核團。色胺酸羥化酶(TPH)是5-HT合成過程中的限速酶。5-羥色胺轉(zhuǎn)運體(serotonin transporter,SERT)則是位于5-HT能神經(jīng)末梢上的一種膜蛋白,通過特異性再攝取突觸間隙的5-HT而中止其對突觸后神經(jīng)元的作用,是反映5-羥

3、色胺能神經(jīng)體系功能狀態(tài)的重要指標,且比檢測5-HT更敏感。研究發(fā)現(xiàn)抑郁癥、帕金森病和抽搐穢語綜合癥等的患者腦內(nèi)都存在5-HT能神經(jīng)體系的紊亂。
　　 抑郁癥是一種常見的老年性疾病,近年發(fā)病率呈明顯的上升趨勢,其病因復(fù)雜,但單胺類神經(jīng)遞質(zhì),特別是5-HT在抑郁癥治療中的地位卻有目共睹。研究已證實抑郁癥患者出現(xiàn)5-羥色胺(serotonin,5-HT)體系的功能障礙,表現(xiàn)為5-HT及其代謝產(chǎn)物水平的異常,5-羥色胺轉(zhuǎn)運體(serot

4、onin transporter,SERT)表達的明顯減少。
　　 因此,本研究建立大鼠慢性尼古丁處理動物模型,利用免疫組織化學(xué)技術(shù)、免疫印跡和流式細胞術(shù),觀察尼古丁處理大鼠腦內(nèi)5-HT、SERT和TPH的表達變化,探討尼古丁處理對大鼠腦內(nèi)5-HT、SERT和TPH表達的影響,特別是SERT蛋白的改變,藉以推測兩者之間的相互關(guān)系,以期為抑郁癥等老年性疾病的治療和預(yù)防提供部分實驗依據(jù)。
　　 目的:建立大鼠慢性尼古丁處理動

5、物模型,探討尼古丁處理對大鼠腦內(nèi)5-HT、SERT和TPH表達的影響,特別是SERT蛋白的改變,藉以推測兩者之間的相互關(guān)系,以期為抑郁癥等老年性疾病的治療和預(yù)防提供部分實驗依據(jù)。
　　 方法:選用健康雄性。Wistar大鼠36只,體重250±18g,將實驗動物隨機分為對照組和實驗組,每組各18只。對照組(Control group)正常飼養(yǎng),實驗組(Nicotine group)除正常飼養(yǎng)外,按每日0.4 mg/kg連續(xù)給予腹腔

6、注射尼古丁7天；利用免疫組織化學(xué)、免疫印跡和流式細胞術(shù)方法,檢測尼古丁處理大鼠相關(guān)腦區(qū)5-HT、SERT和TPH的表達改變。
　　 結(jié)果:1.免疫組織化學(xué)的實驗結(jié)果:①一般形態(tài)學(xué)觀察,正常大鼠腦干5-HT能神經(jīng)元主要集中在中腦下丘階段,尼古丁處理組5-HT、SERT和TPH在中縫背核和伏核處免疫反應(yīng)較對照組表達明顯。②5-HT組化靜態(tài)灰度值分析,尼古丁組大鼠在中縫背核5-HT免疫反應(yīng)強度明顯增強,通過靜態(tài)灰度值分析:對照組中縫背

7、核為187.00±4.48,尼古丁組為181.46±4.90,尼古丁組比對照組降低了2.96％,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。由于灰度值軟件的測定與免疫反應(yīng)陽性神經(jīng)纖維表達的強度呈負相關(guān),說明尼古丁組大鼠腦內(nèi)5-HT在中縫背核的表達高于對照組大鼠。③SERT組化靜態(tài)灰度值分析,尼古丁組大鼠在中縫背核和伏核SERT免疫反應(yīng)陽性纖維明顯增加,通過靜態(tài)灰度值分析:對照組中縫背核為193.88±2.90,尼古丁組為183.15±5.55,尼

8、古丁組比對照組降低了5.53％,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)；伏核對照組為185.34±2.51,尼古丁組為181.57±3.04,尼古丁組比對照組降低了2.03％,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),由于灰度值軟件的測定與免疫反應(yīng)陽性神經(jīng)纖維表達的強度呈負相關(guān),說明尼古丁組大鼠腦內(nèi)SERT在中縫背核和伏核的表達高于對照組大鼠。④TPH組化靜態(tài)灰度值分析,尼古丁組大鼠在中縫背核TPH免疫反應(yīng)強度明顯增強,通過靜態(tài)灰度值分析:對照組中縫

9、背核為185.75±5.70,尼古丁組為170.27±8.23,尼古丁組比對照組降低了8.33％,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。由于灰度值軟件的測定與免疫反應(yīng)陽性神經(jīng)纖維表達的強度呈負相關(guān),說明尼古丁組大鼠腦內(nèi)TPH在中縫背核的表達明顯高于對照組大鼠。2.免疫印跡實驗結(jié)果:與對照組相比,免疫印跡發(fā)現(xiàn)尼古丁組大鼠SERT與β—actin條帶相對吸光度比值明顯升高。SERT與β-actin條帶相對吸光度比值的比值在尾殼核-伏核分別為:對

10、照組0.1011±0.0173,尼古丁組為0.1411±0.0046,尼古丁組比對照組增加了39.56％,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；SERT與β-actin條帶相對吸光度比值的比值在中縫背核分別為:對照組0.0876±0.0067,尼古丁組為0.1124±0.0120,尼古丁組比對照組增加了28.31％,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。3.流式細胞學(xué)檢測結(jié)果:流式細胞儀間接免疫熒光法顯示,與對照組相比,尼古丁組5-HT、SER

11、T和TPH的表達量均明顯升高,對照組中腦下丘節(jié)段5-HT、SERT和TPH的表達量分別為120.72±9.20,253.17±12.56和368.56±11.25；尼古丁組分別為159.55±13.51,321.35±8.76和414.48±9.85,5-HT、SERT和TPH的表達量分別增高了32.17％、26.933％和12.46％,三組數(shù)據(jù)均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
　　 結(jié)論:慢性尼古丁處理增加大鼠腦內(nèi)5-HT、