A、B、C對(duì)谷氨酸單鈉所致小鼠神經(jīng)毒性的保護(hù)作用.pdf

1、背景和目的： 過(guò)量的谷氨酸對(duì)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(dòng)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(jī)體的多種生理活動(dòng)，與快速興奮性突觸傳遞、腦發(fā)育調(diào)節(jié)等多種機(jī)能有關(guān)，并在學(xué)習(xí)和記憶、樹突及突觸結(jié)構(gòu)的發(fā)育、神經(jīng)元的生長(zhǎng)和退化、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)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(xì)胞外谷氨酸濃度的異常增高，過(guò)度刺激其受體，對(duì)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(cè)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(guò)量釋放有關(guān)。外源性谷氨酸的神經(jīng)毒性在眾多的研究中得到證實(shí)。谷氨酸可以通過(guò)血-胎盤屏障而作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致胚胎下丘腦損毀等。幼年動(dòng)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(xì)胞病理學(xué)變化

3、。隨著劑量的增加，損毀可進(jìn)一步擴(kuò)展到腦室周邊結(jié)構(gòu)，專門破壞神經(jīng)元胞體而不損傷路過(guò)纖維，影響動(dòng)物的學(xué)習(xí)記憶能力。 本文探討谷氨酸單鈉（MSG）對(duì)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(xué)合成藥物；B和C，來(lái)源不同結(jié)構(gòu)類似的天然衍生物）三種藥物對(duì)谷氨酸單鈉神經(jīng)毒性的保護(hù)作用。 方法： 成年小鼠及其仔鼠實(shí)驗(yàn)：健康昆明品系8周齡小鼠200只，雌雄各半，隨機(jī)分為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)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(hù)組（2.5mg/g體重MSG灌胃的同時(shí)，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(duì)照組（給予同體積同濃度的A、B或C，連續(xù)10日），對(duì)照組連續(xù)10日同體積生理鹽水灌胃。仔鼠實(shí)驗(yàn)：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(jī)配對(duì)同籠飼養(yǎng)，雌鼠懷孕后分籠飼養(yǎng)，所產(chǎn)仔鼠進(jìn)行觀察

5、和實(shí)驗(yàn)。 母鼠妊娠晚期給藥對(duì)仔鼠的影響：健康昆明品系8周齡小鼠132只，2雌1雄隨機(jī)配對(duì)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(jī)分為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)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(hù)組（一次性灌胃給予母鼠MSG 2.5mg/g體重的同時(shí)，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(duì)照組（一次性給予母鼠同體積同濃度的A、B、C），對(duì)照組一次性灌胃給予同體積生理鹽水。所產(chǎn)仔鼠進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)。 觀察小鼠的外觀體征變化；用形態(tài)學(xué)方法檢查小鼠腦部的病理組織學(xué)改變；Y迷宮實(shí)驗(yàn)、水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力，自主活動(dòng)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)小鼠的興奮性，洞板實(shí)驗(yàn)檢測(cè)小鼠的探究好奇行為，爬繩實(shí)驗(yàn)檢測(cè)小鼠的高空協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)能力；另外，還進(jìn)行了體重和生殖能力的檢查。 結(jié)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(wú)光澤，活動(dòng)增多，好斗； MSG（2.5mg/g體重）灌胃的同時(shí)給予保護(hù)藥物（A、B、C），小鼠及仔鼠均無(wú)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(xué)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(duì)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(jié)構(gòu)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(xì)胞增生，腦室周圍細(xì)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(jié)構(gòu)紊亂，空泡變性，缺氧性病變，壞死，甚至局部分子層或錐體細(xì)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(xì)胞增生，腦室周圍細(xì)胞增生或明顯增生，變性壞死。MSG（2.5mg/g體重）灌胃的同時(shí)給予保護(hù)藥物（A、B、C），小鼠的腦部損傷明顯減輕。給予保護(hù)藥物A，病理組織學(xué)檢查顯示大腦皮質(zhì)、海馬區(qū)及腦室周圍細(xì)胞局部輕度增生或水腫，小腦接近正常對(duì)照組；給予保護(hù)藥物B和C，保護(hù)效果更為明顯，僅腦室周圍細(xì)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(duì)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(xué)習(xí)記憶成績(jī)明顯下降；MSG（2.5mg/g體重）灌胃的同時(shí)給予保護(hù)藥物（A、B、C），幾乎完全抵消MSG對(duì)小鼠及仔鼠的Y迷宮和水迷宮學(xué)習(xí)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(dòng)次數(shù)明顯增加；MSG（2.5mg/g體重）灌胃的同時(shí)給予保護(hù)藥物（A、B、C），能明顯減少小鼠及仔鼠的自主活動(dòng)。 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(shí)給予保護(hù)藥物（A、B、C），小鼠及仔鼠的探洞次數(shù)接近正常對(duì)照組。 6. MSG（2.5mg/g體重、4.0mg/g體重）灌胃，小鼠及仔鼠“不會(huì)爬繩或掉下地”者明顯增多；MSG（2.5mg/g體重）灌胃的同時(shí)給予保護(hù)藥物（A、B、C），小鼠及仔鼠均能自如地爬繩，與正常對(duì)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(duì)小鼠及仔鼠的體重均沒(méi)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(duì)母鼠的生殖能力造成明顯的損傷；但對(duì)仔鼠成年后的生殖能力沒(méi)有影響。 結(jié)論： 1. MSG可明顯劑量依賴性地導(dǎo)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(dǎo)致小鼠腦部損傷；三種藥物（A、B、C）對(duì)M

13、SG導(dǎo)致小鼠腦部損傷有明顯的保護(hù)作用。 3. MSG可明顯劑量依賴性地對(duì)小鼠及仔鼠的Y迷宮和水迷宮學(xué)習(xí)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(duì)小鼠及仔鼠Y迷宮和水迷宮學(xué)習(xí)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(duì)MSG引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)過(guò)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(duì)小鼠及仔鼠探究好奇行為的抑制作用。 6.MSG可對(duì)小鼠及仔鼠的高空協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)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(duì)小鼠及仔鼠高空協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)能力的損傷作用。 7.A、B、C三種藥物的保護(hù)作用略有差別。病理組織學(xué)檢查顯示，給予保護(hù)藥物B和C，保護(hù)效果優(yōu)于給予保護(hù)藥物A。 本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，過(guò)量谷氨酸單鈉（MSG）對(duì)小鼠及其仔鼠具有神經(jīng)毒性作用；A、B、C三種藥物