A、B、C對谷氨酸單鈉所致小鼠神經(jīng)毒性的保護作用.pdf

1、背景和目的： 過量的谷氨酸對神經(jīng)元有損傷作用，即興奮性毒性（Excitotoxicity）。谷氨酸（Glutamate，Glu）是人及哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)興奮性神經(jīng)遞質(zhì)中最重要的氨基酸。在生理情況下，谷氨酸作為內(nèi)源性興奮性神經(jīng)遞質(zhì)參與機體的多種生理活動，與快速興奮性突觸傳遞、腦發(fā)育調(diào)節(jié)等多種機能有關，并在學習和記憶、樹突及突觸結構的發(fā)育、神經(jīng)元的生長和退化、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中突觸的可塑性維持、神經(jīng)元回路的形成中起重要作用。在病

2、理情況下，細胞外谷氨酸濃度的異常增高，過度刺激其受體，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有明顯的毒性作用。多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病如缺血及缺氧性腦損傷、癲癇、阿耳茨海默病、肌萎縮側索硬化、帕金森氏病等均與谷氨酸在神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的堆積或過量釋放有關。外源性谷氨酸的神經(jīng)毒性在眾多的研究中得到證實。谷氨酸可以通過血-胎盤屏障而作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，導致胚胎下丘腦損毀等。幼年動物的血腦屏障尚未發(fā)育完善，谷氨酸或谷氨酸單鈉引起急性神經(jīng)元變性和遲發(fā)性死亡，出現(xiàn)特征性的細胞病理學變化

3、。隨著劑量的增加，損毀可進一步擴展到腦室周邊結構，專門破壞神經(jīng)元胞體而不損傷路過纖維，影響動物的學習記憶能力。 本文探討谷氨酸單鈉（MSG）對小鼠及其仔鼠的神經(jīng)毒性作用，以及A、B、C（A，一種人工化學合成藥物；B和C，來源不同結構類似的天然衍生物）三種藥物對谷氨酸單鈉神經(jīng)毒性的保護作用。 方法： 成年小鼠及其仔鼠實驗：健康昆明品系8周齡小鼠200只，雌雄各半，隨機分為對照組和實驗組。實驗組再分為MSG處理組（M

4、SG 1.0mg/g、2.5mg/g或4.0mg/g體重灌胃，連續(xù)10日）、藥物保護組（2.5mg/g體重MSG灌胃的同時，灌胃給予1.5μg/g體重A，或腹腔注射0.9mg/g體重B或15μg/g體重C，連續(xù)10日）、藥物對照組（給予同體積同濃度的A、B或C，連續(xù)10日），對照組連續(xù)10日同體積生理鹽水灌胃。仔鼠實驗：健康昆明品系8周齡小鼠120只，按上述方式分組及給藥后，2雌1雄隨機配對同籠飼養(yǎng)，雌鼠懷孕后分籠飼養(yǎng)，所產(chǎn)仔鼠進行觀察

5、和實驗。 母鼠妊娠晚期給藥對仔鼠的影響：健康昆明品系8周齡小鼠132只，2雌1雄隨機配對同籠飼養(yǎng)。待母鼠妊娠晚期，胎鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)基本發(fā)育分化完全，即妊娠17～21日，隨機分為對照組和實驗組。實驗組再分為MSG處理組（一次性灌胃給予母鼠MSG 1.0mg/g體重、2.5mg/g體重或4.0mg/g體重）、藥物保護組（一次性灌胃給予母鼠MSG 2.5mg/g體重的同時，灌胃給予1.5μg/g體重A，或腹腔注射0.9mg/g體重B或

6、15μg/g體重C）、藥物對照組（一次性給予母鼠同體積同濃度的A、B、C），對照組一次性灌胃給予同體積生理鹽水。所產(chǎn)仔鼠進行觀察和實驗。 觀察小鼠的外觀體征變化；用形態(tài)學方法檢查小鼠腦部的病理組織學改變；Y迷宮實驗、水迷宮實驗檢測小鼠的學習記憶能力，自主活動實驗檢測小鼠的興奮性，洞板實驗檢測小鼠的探究好奇行為，爬繩實驗檢測小鼠的高空協(xié)調(diào)運動能力；另外，還進行了體重和生殖能力的檢查。 結果： 1. 不同劑量MSG

7、（1.0mg/g體重、2.5mg/g體重、4.0mg/g體重）灌胃后， MSG（2.5mg/g體重、4.0mg/g體重）組小鼠及仔鼠出現(xiàn)：眼睛異常，毛色差，蓬松無光澤，活動增多，好斗； MSG（2.5mg/g體重）灌胃的同時給予保護藥物（A、B、C），小鼠及仔鼠均無明顯異常出現(xiàn)。 2. 不同劑量MSG（1.0mg/g體重、2.5mg/g體重、4.0mg/g體重）灌胃后，病理組織學檢查顯示，1.0mg/g劑量組大腦皮質(zhì)局部輕度增

8、生或水腫，海馬區(qū)局部輕度增生，小腦、腦室接近正常對照組；2.5mg/g劑量組大腦皮質(zhì)局部增生或明顯增生、水腫，局部結構紊亂，海馬區(qū)增生或明顯增生，局部空泡變性或嗜堿性變性，小腦蒲肯野氏細胞增生，腦室周圍細胞增生或明顯增生；4.0mg/g劑量組大腦皮質(zhì)局部或普遍明顯增生，局部或普遍水腫，結構紊亂，空泡變性，缺氧性病變，壞死，甚至局部分子層或錐體細胞層缺失，海馬區(qū)增生或明顯增生，水腫，空泡變性，小腦局部明顯水腫，空泡變性，灶性壞死，壞死部位

9、周圍大量蒲肯野氏細胞增生，腦室周圍細胞增生或明顯增生，變性壞死。MSG（2.5mg/g體重）灌胃的同時給予保護藥物（A、B、C），小鼠的腦部損傷明顯減輕。給予保護藥物A，病理組織學檢查顯示大腦皮質(zhì)、海馬區(qū)及腦室周圍細胞局部輕度增生或水腫，小腦接近正常對照組；給予保護藥物B和C，保護效果更為明顯，僅腦室周圍細胞（B）或大腦皮質(zhì)（C）局部輕度增生，其他腦區(qū)均接近正常對照組。 3. MSG（2.5mg/g體重、4.0mg/g體重）灌

10、胃，小鼠及仔鼠的Y迷宮和水迷宮學習記憶成績明顯下降；MSG（2.5mg/g體重）灌胃的同時給予保護藥物（A、B、C），幾乎完全抵消MSG對小鼠及仔鼠的Y迷宮和水迷宮學習記憶能力的影響。 4. MSG（2.5mg/g體重、4.0mg/g體重）灌胃，小鼠及仔鼠的自主活動次數(shù)明顯增加；MSG（2.5mg/g體重）灌胃的同時給予保護藥物（A、B、C），能明顯減少小鼠及仔鼠的自主活動。 5. MSG（2.5mg/g體重、4.0

11、mg/g體重）灌胃，小鼠及仔鼠的探洞次數(shù)明顯減少；MSG（2.5mg/g體重）灌胃的同時給予保護藥物（A、B、C），小鼠及仔鼠的探洞次數(shù)接近正常對照組。 6. MSG（2.5mg/g體重、4.0mg/g體重）灌胃，小鼠及仔鼠“不會爬繩或掉下地”者明顯增多；MSG（2.5mg/g體重）灌胃的同時給予保護藥物（A、B、C），小鼠及仔鼠均能自如地爬繩，與正常對照組小鼠接近。 7. 不同劑量MSG（1.0mg/g體重、2.5

12、mg/g體重、4.0mg/g體重）灌胃后，對小鼠及仔鼠的體重均沒有明顯影響。 8. 母鼠妊娠晚期一次性灌胃給予大劑量MSG（4.0mg/g體重），對母鼠的生殖能力造成明顯的損傷；但對仔鼠成年后的生殖能力沒有影響。 結論： 1. MSG可明顯劑量依賴性地導致小鼠及仔鼠出現(xiàn)中毒癥狀及體征；三種藥物（A、B、C）均可逆轉(zhuǎn)中毒癥狀。 2. MSG可明顯劑量依賴性地導致小鼠腦部損傷；三種藥物（A、B、C）對M

13、SG導致小鼠腦部損傷有明顯的保護作用。 3. MSG可明顯劑量依賴性地對小鼠及仔鼠的Y迷宮和水迷宮學習記憶能力造成損傷；三種藥物（A、B、C）均能幾乎完全抵消MSG對小鼠及仔鼠Y迷宮和水迷宮學習記憶能力的損傷作用。 4. MSG明顯劑量依賴性地興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng)；三種藥物（A、B、C）對MSG引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)過度興奮有逆轉(zhuǎn)作用。 5. MSG可明顯劑量依賴性地抑制小鼠及仔鼠的探究好奇行為；三種藥物（A、B、

14、C）均可明顯改善MSG對小鼠及仔鼠探究好奇行為的抑制作用。 6.MSG可對小鼠及仔鼠的高空協(xié)調(diào)運動能力造成明顯劑量依賴性的損傷；三種藥物（A、B、C）均可明顯改善MSG對小鼠及仔鼠高空協(xié)調(diào)運動能力的損傷作用。 7.A、B、C三種藥物的保護作用略有差別。病理組織學檢查顯示，給予保護藥物B和C，保護效果優(yōu)于給予保護藥物A。 本實驗結果表明，過量谷氨酸單鈉（MSG）對小鼠及其仔鼠具有神經(jīng)毒性作用；A、B、C三種藥物