維生素E對慢性間斷性缺氧大鼠學習記憶的作用

摘要:目的 　探討不同劑量維生素E(Vitamin E , Vit E) 對慢性間斷性缺氧(chronic episodic hypoxia , EHYP) 大鼠學習記憶能力和腦內膽堿乙酰轉移酶(choline acetyltransferase , ChAT) 活性的影響。方法 　建立EHYP大鼠模型,並給予大(50IUP250g體重Pd) 、小(5IUP250g體重Pd) 劑量Vit E乾預。用被動避暗回避反射試驗評價大鼠學習記憶能力,潛伏期(STL) 越長,學習記憶能力越強;用放射化學法測定大鼠皮層、海馬和紋狀體ChAT活性。結果 　EHYP處理後,與對照組相比, EHYP 組大鼠STL明顯縮短( P< 0. 01) ,各腦區ChAT活性均顯著降低( P < 0. 05) 。**乾預後,與EHYP組相比,Vit E大、小劑量組大鼠STL均顯著延長(Vit E大劑量組: P< 0. 05 ,Vit E小劑量組: P < 0. 01) ,但大劑量組大鼠STL明顯短於小劑量組( P < 0. 05) ;就ChAT活性而言,小劑量組大鼠各腦區ChAT活性均顯著升高( P < 0. 05) ,而大劑量組大鼠僅海馬和紋狀體ChAT活性顯著升高( P < 0. 05) 。結論 　Vit E可改善EHYP大鼠學習記憶能力並提高其腦內ChAT活性,且小劑量優於大劑量。

關鍵詞:缺氧;被動避暗回避反射試驗;膽堿乙酰轉移酶;維生素E

　　阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep ap2nea syndrome , OSAS)可引起學習記憶障礙已成為不爭的事實,大量研究顯示,慢性間斷性缺氧(chronic epi2

sodic hypoxia , EHYP)在其中發揮了重要作用。目前,有關OSAS的**方法較多,但至今尚未找到有效方法預防和改善OSAS所致的學習記憶障礙。維生素E(Vitamin E , Vit E)是一種脂溶性維生素,有文獻報道它通過其抗氧化特性可改善AD及衰老所致的認知障

礙。我們通過建立能反映OSAS部分特征(即:慢性間斷性缺氧)的EHYP大鼠模型,觀察Vit E對EHYP大鼠學習記憶及腦內膽堿乙酰轉移酶(choline acetyltrans2ferase , ChAT)活性的影響,為尋找改善OSAS患者學習記憶障礙的方法提供實驗依據。

材料和方法

一、材料

Vit E(T3634 , 1000 IUPg , Sigma公司。用大豆油稀釋,配成50 IUPml和5 IUPml兩種濃度。) , 3H2乙酰CoA(185CiPmmol , Amersham Life Science公司) ,常壓低氧艙

(中國醫學科學院阜外醫院肺心病研究室) ,O2 、CO2 濃度測定儀(上海嘉定學聯儀表廠) ,程控避暗箱(中國醫學科學院**所) ,液閃儀(西安262廠) 。

二、方法

1.實驗動物和分組:雄性SD大鼠40隻, 190～200g ,購自北京協和醫院動物中心,經被動避暗回避反射試驗初篩後,將符合條件的34隻大鼠隨機分為對照組( n = 7) 、EHYP組( n = 9) 、Vit E大劑量組( n = 9)和Vit E小劑量組( n = 9) 。經35天EHYP處理後死亡7隻,*終各實驗組大鼠數目為:對照組7隻, EHYP 組7隻,Vit E大劑量組6隻,Vit E 小劑量組7隻。各實驗組大鼠缺氧前體重、缺氧後體重和增加體重無顯著性差異( P> 0. 05) 。

2.動物模型的建立: (1) EHYP組參照薛全福等製作EHYP大鼠模型。將大鼠置於常壓低氧艙內,向艙內注入氮氣,同時在艙內放大量堿石灰和矽膠以吸收CO2 和水蒸氣,使艙內氧濃度持續控製在10 ±0. 5% ,CO2 濃度始終< 3 % ,濕度為50±10 %。艙壁有小縫隙與艙外相通,使艙內氣壓與大氣壓平衡。每次缺氧時氧濃度從23 %降至10 %的時間為45分鐘。缺氧期間,大鼠攝食、飲水同常。缺氧前30min用直接灌胃法予1ml大豆油。每天缺氧8h ,連續缺氧35天後結束。(2)對照組除不行缺氧處理外,餘條件同EHYP組。(3)Vit E大、小劑量組 缺氧前30min用直接灌胃法予1ml大(50 IUPml) 、小(5 IUPml)劑量Vit E代替大豆油,餘處理同EHYP組。3.學習記憶的測定:參照Ando等用被動避暗回避反射試驗測定大鼠學習記憶能力。檢測步驟如下:(1)初篩期缺氧處理前,將大鼠背對洞口放入明室,啟動計時器,90s 內進入暗室的大鼠作本實驗用。(2)訓練期 缺氧處理後,大鼠背對洞口放入明室,進入暗室後,通電刺激2s ,電激後5s取出大鼠,歸回飼養籠。(3)測定期 訓練後24小時,再將大鼠背對洞口置於明室,同時開啟計時器,記錄大鼠**次進入暗室時間,為潛伏期(STL) ,觀察5min ,始終未進入的大鼠STL規定為300s。

4.取材:行為實驗後,大鼠斷頭處死,全腦取出置於冰盤上,依次取出皮層、海馬和紋狀體,去除腦膜和血管,迅速稱重後置於液氮保存。為避免ChAT活性的周期性節律變化,各實驗組大鼠均於9Am左右處死,且交替斷頭取材。

5. ChAT活性的測定:參照Fonnum的方法。將待測腦組織按1 : 20(WPV)加入10mmolPL EDTA的PB緩衝液(0. 05M , PH = 7. 4) 。用超速勻漿器製備勻漿液,取40ul至一空白試管,同時加入40ul反應液和20ul 3H2乙酰CoA ,於37度孵育30min。用反應終止液終止反應。將孵育液移入閃爍杯,加2ml四苯硼鈉2乙腈溶液和10ml甲苯閃爍液,輕搖1min ,使生成的3H2乙酰膽堿提取到甲苯相(未利用3H2乙酰CoA則留在水相) 。靜置10min後於液閃儀測定每分鐘衰變率(Decay Per Minute , DPM)值。結合勻漿液的蛋白量,計算出ChAT活性,以pmol·mg蛋白·min表示。6.蛋白的測定:參照Lowry等方法,用考馬斯亮藍G2250與蛋白質相互作用後的吸光度值測定樣品中的蛋白濃度。用牛血清蛋白作為標準蛋白。

7.統計學處理:所有數據用均數 ±標準差表示,多個樣本間計量資料的比較用方差分析及Q檢驗作顯著性檢驗,多個樣本間非參數資料的比較用Nemenyi法作顯著性檢驗,檢驗顯著水平為P< 0. 05。