Leptin拮抗Aβ1-42所致大鼠空間學習記憶和在體海馬L-LTP傷害的神經保護效應研究.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，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。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Aβ對工作記憶的傷害；各組大鼠進臂總次數沒有明顯差異（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， leptin與sali

6、ne處理之間有主效應，并且Aβ1-42與leptin之間有交互效應。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不影響突觸前神經遞質的釋放。
　　阿爾茲海默?。ˋlzheimer’s Disease, AD）是一種漸進性的神經退行性疾病,該病的發(fā)病已經累及全世界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細胞外出現大量的淀粉樣斑塊沉積和細胞內出現神經原纖維纏結。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的過度產生、沉積和毒性作用引起了神經系統(tǒng)認知功能的下降乃至癡呆的出現。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，腦內直接注射Aβ或者使用Aβ過度表達的轉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系統(tǒng)中的突觸傳遞活動長時間增強現象。海馬的LTP被認為與學習記憶密切相關。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。Leptin的主要作用是通過影響中樞下丘腦的核團，調節(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注，如骨的形成、生殖系統(tǒng)、胰島素的敏感性及神經活動等。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，leptin具有神經保護作用，提示leptin可能成為這些疾病的一種潛在治療手段。然而，有關Leptin拮抗Aβ