硫化氫對同型半胱氨酸損害SD大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的改善作用及其機(jī)制.pdf

1、【研究背景與目的】：
　　在阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)病人腦組織中，胱硫醚-β-合成酶(cystathionine-bata-synthase, CBS)的內(nèi)源性激動劑 S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine, SAM)水平降低，同時(shí)同型半胱氨酸(Homocysteine, Hcy)水平升高，硫化氫(Hydrogen sulfide， H2S)水平降低。高 Hcy血癥（Hyp

2、erhomocysteinemia, Hhcy)已成為 AD一個(gè)重要的、獨(dú)立的危險(xiǎn)因素，而硫化氫(Hydrogen sulfide, H2S)近年來被認(rèn)為是一種新型的氣體神經(jīng)調(diào)質(zhì)，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有保護(hù)作用，并可調(diào)節(jié)突觸的可塑性，增強(qiáng)記憶能力。我們研究小組的前期工作表明：H2S對Hcy損傷PC12細(xì)胞具有拮抗作用。因此我們推測：H2S對Hcy損傷學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知功能具有拮抗作用。
　　為此，本實(shí)驗(yàn)以SD大鼠側(cè)腦室注射Hcy為Hcy神

3、經(jīng)毒性的動物模型，探討Hcy對SD大鼠腦組織內(nèi)內(nèi)源性H2S生成的影以及H2S對Hcy損害SD大鼠學(xué)習(xí)記憶及認(rèn)知功能的影響及其機(jī)制。
　　【方法】：
　　采用大鼠腦立體定位儀對SD大鼠行單側(cè)側(cè)腦室埋管，微量注射器對大鼠側(cè)腦室注射Hcy，腹腔注射NaHS；Morris水迷宮檢測大鼠學(xué)習(xí)記憶能力，新物體識別實(shí)驗(yàn)觀察大鼠的認(rèn)知功能；亞甲基藍(lán)分光光度計(jì)法分別檢測腦組織H2S的生成及CBS活性， Western blotting檢測BD

4、NF及CBS蛋白的表達(dá)。
　　【結(jié)果】：
　　1.同型半胱氨酸損害大鼠學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知功能及其機(jī)制
　　我們采用對大鼠側(cè)腦室微注射4μL不同濃度的Hcy，連續(xù)7天以建立AD動物模型，采用 Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力，異物體識別實(shí)驗(yàn)分別檢測大鼠的和認(rèn)知功能。Morris水迷宮定位航行實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示Hcy(0.6,2.0μmol)能濃度依賴性地使大鼠尋找平臺的潛伏期顯著延長，并且使其游泳路線曲折、復(fù)雜；水迷宮

5、空間搜索實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示Hcy(0.6,2.0μmol)濃度依賴性地使大鼠過原平臺的次數(shù)減少并能減少大鼠在中環(huán)游泳時(shí)間比和目標(biāo)象限時(shí)間比；新物體識別實(shí)驗(yàn)顯示不同濃度的Hcy(0.2,0.6,2.0μmol)能濃度依賴性地使SD大鼠的偏好指數(shù)降低。上述結(jié)果提示：同型半胱氨酸對大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力和認(rèn)知功能具有損害作用。
　　亞甲基藍(lán)分光光度計(jì)法檢測大鼠腦組織內(nèi)H2S的含量結(jié)果顯示Hcy(0.2,0.6,2.0μmol)可濃度依賴性地降低大

6、鼠腦內(nèi)H2S的生成，并能抑制CBS合成H2S的活性；對大鼠腦組織行Western blotting檢測CBS表達(dá)，結(jié)果顯示Hcy(0.2,0.6,2.0μmol)能濃度依賴性地降低大鼠海馬CBS蛋白水平；表明Hcy對大鼠學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知功能的損害作用與其抑制內(nèi)源性H2S的生成有關(guān)。
　　取大鼠海馬組織行 Western blotting檢測 BDNF蛋白表達(dá)水平，結(jié)果顯示 Hcy(0.2,0.6,2.0μmol)能濃度依賴性地抑制大

7、鼠海馬組織BDNF蛋白的表達(dá)；表明Hcy損傷大鼠學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知功能可能與其抑制大鼠海馬組織中BDNF蛋白的表達(dá)水平有關(guān)。
　　2.硫化氫能拮抗同型半胱氨酸損傷大鼠學(xué)習(xí)記憶與認(rèn)知功能
　　通過予大鼠腹腔注射NaHS作為外源性H2S的供體，Morris水迷宮定位航行實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，NaHS(1.68,3.36 mg/kg)能逆轉(zhuǎn)Hcy(0.6μmol)處理的大鼠尋找平臺的潛伏期、并改善大鼠的游泳路線；空間搜索實(shí)驗(yàn)NaHS(1.68

8、,3.36 mg/kg)能逆轉(zhuǎn)Hcy(0.6μmol)組大鼠越過平臺次數(shù)，并能增加大鼠在中環(huán)的游泳時(shí)間比和目標(biāo)象限時(shí)間比；新物體識別實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，NaHS(1.68,3.36 mg/kg)能明顯改善Hcy(0.6μmol)組大鼠的偏好指數(shù)。上述結(jié)果提示 H2S對同型半胱氨酸損傷大鼠學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知功能具有改善作用。
　　對BDNF蛋白表達(dá)的實(shí)驗(yàn)顯示 NaHS(1.683.36 mg/kg)顯著逆轉(zhuǎn) Hcy(0.6μmol)對海馬BD