急性应激大鼠的海马DG区兴奋性氨基酸在空间学习记忆
中的变化
金美玉1，吴建龙2,3，金清华2，李英顺2*
【摘 要】摘要：目的 观察海马齿状回(DG)区两种兴奋性氨基酸在急性应激模型大鼠空间学习记忆中的变化，初步探讨应激影响空间学习记忆的部分神经化学机制。方法 本实验采用束缚大鼠2 h的方法制备急性应激模型，观察大鼠空间学习记忆能力和海马DG区的谷氨酸(Glu)和天冬氨酸(Asp)的含量变化，分别利用Morris水迷宫和脑部微量透析法和高效液相色谱法。 结果 1)在Morris水迷宫的定位航行实验中，急性应激组的平均逃避潜伏期明显长于对照组(P<0.05)；而在空间探索实验中，穿越原站台区次数两组间无显著性差异(P>0.05)。2)在MWM训练第二天，海马DG区Asp含量在对照组有增加趋势，而在急性应激组有下降趋势，两组间比较有统计学意义(P<0.05)；两组大鼠海马DG区Glu的含量均未出现明显的变化。结论 急性应激降低大鼠的空间学习能力，这可能与海马DG区Asp的降低相关。 【期刊名称】中国实验诊断学 【年(卷),期】2017(021)005 【总页数】4
【关键词】急性应激；海马齿状回；空间学习和记忆；兴奋性氨基酸 (Chin J Lab Diagn,2017,21:0893)
应激反应是指机体受到诸如寒冷、疼痛、饥饿、创伤、紧张、焦虑等一些有害刺激时伴随着肾上腺皮质激素等多种激素升高的一系列非特异性适应性反应，可提高机体对伤害性刺激的耐受力[1]。有研究表明，与适度应激刺激可提高学
习记忆能力相比,过强的急性应激或长期的慢性应激刺激反而会使人和动物的学习记忆能力受到明显的损害[2]。海马和前额叶是脑区中与学习记忆功能有密切相关的重要结构,也是应激易受累部位[3]。其中，海马既受应激刺激的影响又参与应激的调节[4-6]。血中糖皮质激素浓度升高作为不良应激危害发生的主要原因之一，常常以海马为其攻击的主要靶区[7,8]。有报道说，当急性应激或长期外源性应激激素(主要为糖皮质激素)处理后,发现海马依赖的学习记忆能力明显损伤，提示应激引起突触体结构和树突形态的改变、神经发生抑制等可能性[9,10]。在动物海马的CA1、CA3和齿状回(dentate gyrus,DG)三个功能亚区中，DG区是成熟动物神经发生的唯一被公认部位，而动物记忆能力受损的强度与海马区细胞数目不同程度的损伤有直接关系[4]。虽然这些研究表明，海马的功能易受应激的影响，但有关应激对海马区学习记忆的作用机制，尤其是涉及神经递质的神经化学机制研究较少。谷氨酸(glutamate,Glu)和天冬氨酸(asparate,Asp)是较为公认的兴奋性氨基酸递质，它们的分布和作用相互重叠，其中Glu是海马信息传递的主要承担者，而且我们先前的研究发现海马DG区的Asp和Glu可能参与主动回避学习的信息传递过程[11]。因此，本实验以海马DG区为主要研究靶区，观察Asp和Glu在学习记忆过程中的含量变化，为急性应激对大鼠空间学习记忆影响的神经化学机制的探讨提供部分依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物和分组
选用体重为300±20 g的 Wistar系雄性大鼠，(由延边大学动物实验中心提供)，随机分为急性应激组和对照组，每组6只，专用实验室内分笼饲养，室温22-24℃，自由摄食和饮水。
1.2 微量透析探针的插入和急性应激模型的制备
大鼠腹腔注射10%水合氯醛(300 mg/kg)麻醉并固定在脑立体定位仪上。碘伏消毒，剪开头皮，暴露前后囟，参照Paxinos和watson图谱，将透析探针用的外套管固定在一侧海马DG区高于1.5 mm的部位(坐标为：AP 3.2 mm；L/R 1.6 mm；H 2.5 mm)，并用牙科水泥固定于颅骨上。术后第二天，在动物清醒状态下经外套管插入自制微量透析探针用蜡固定好，后者超出外套管1.5 mm，尖端为乙酸纤维素半透膜(直径0.2 mm，滤过物质分子量小于50000的物质)。术后第三天制备急性应激模型，其具体步骤如下：大鼠用乙醚麻醉，放入束缚器中，随后将四肢固定在束缚器上，待大鼠清醒后进行2 h的急性束缚应激，对照组除了不进行束缚，其他过程均与急性应激组相同。模型制备完成后马上进行下一步的微量透析和行为学实验。 1.3 Morris水迷宫检测
Morris水迷宫(Morris water maze，MWM)系统中测试用圆形水池直径120 cm、高60 cm，水池中水面高约45 cm，圆形有机玻璃平台任意放置于某一象限的中心位置，其直径10 cm、高40 cm，淹没于水面下约2 cm处。室温及水温均保持在22±2℃。由距水面上方1.5米处连接于路径追踪系统的摄像机跟踪拍摄和采集大鼠游泳图像，通过电脑进行分析。在连续4天的MWM定位航行实验中，记录大鼠自入水到找到站台后四肢爬上站台所需时间即逃避潜伏期作为大鼠学习能力的检测指标。在MWM实验第5天，去除站台，进行空间探索实验。记录大鼠穿越原站台区次数作为大鼠记忆能力的检测指标，即每只大鼠从同一位点入水后120 s内游经原站台区的次数。 1.4 海马DG区的微量透析和两种氨基酸浓度的测定
急性应激大鼠的海马DG区兴奋性氨基酸在空间学习记忆中的变化
