乙醇對大鼠腦組織神經(jīng)遞質(zhì)的影響

乙醇對大鼠腦組織神經(jīng)遞質(zhì)的影響

乙醇是葡萄酒的主要成分。飲酒后對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響早期主要表現(xiàn)為神經(jīng)行為功能的變化,故駕駛員酒后駕車易引發(fā)交通事故。然而,有關(guān)乙醇致神經(jīng)行為毒作用的可能機制,國內(nèi)報道甚少,國外對此有一定的研究。以往認為,乙醇的神經(jīng)毒性主要作用于神經(jīng)細胞膜和膜上活性蛋白引起,而最近的研究多集中于乙醇對神經(jīng)遞質(zhì)的影響,尤其單胺類遞質(zhì);但常限于某一局部環(huán)節(jié),未見定量關(guān)系的資料。本課題從整體角度研究乙醇對大鼠神經(jīng)遞質(zhì)的影響,初步探索乙醇致神經(jīng)毒性的神經(jīng)遞質(zhì)機制。1材料和方法1.1動物的培養(yǎng)雄性SD大鼠25只,體重160g左右,分為3組:對照組、低劑量組和高劑量組,分別為9,8,8只。動物在不銹鋼籠中分籠飼養(yǎng),按自然晝夜節(jié)律采光,自由進食和飲水。實驗動物和飼料均由復(fù)旦大學上海醫(yī)學院實驗動物部提供。1.2大學試劑中心無水乙醇(分析純,乙醇含量不低于99.99%),由復(fù)旦大學試劑中心提供。用蒸餾水配置成不同濃度的乙醇溶液:高劑量組51.3%(V/V),低劑量組25.6%,對照組給蒸餾水,一次性灌胃體積為1.0ml/100g體重。1.3測量指標1.3.1血液中乙醇濃度bac在一次性灌胃染毒結(jié)束后1h,以斷頭法處死大鼠,迅速取全血,肝素抗凝,采用頂空氣相色譜法測定血中乙醇濃度。1.3.2多胺類遞質(zhì)及代謝產(chǎn)物的含量測定大鼠灌胃染毒1h后,斷頭處死,在冰浴中迅速剝離腦,并分離出紋狀體,埋置于干冰中。用電子天平稱重,加入0.1mmol/L高氯酸溶液1ml,粉碎勻漿,10000r/min離心30min,取上清液于-70℃冰箱中保存待測。用高效液相色譜-電化學檢測器測定紋狀體中單胺類遞質(zhì)及其代謝產(chǎn)物的含量。測定的指標有:去甲腎上腺素(NE)及其代謝產(chǎn)物3-甲氧基-4-羥基-苯乙二醇(MHPG)和3-甲氧基-4-羥基苯乙醇酸(VMA);多巴胺(DA)及其代謝產(chǎn)物3,4-雙羥苯乙酸(DOPAC);5-羥色胺(5-HT)及其代謝產(chǎn)物5-羥吲哚乙酸(5-HIAA)。1.3.3海馬馬馬立馬式大鼠灌胃染毒1h后,斷頭處死,在冰浴中迅速分離出海馬,埋置于干冰中。按藥盒要求勻漿,用放射免疫分析法(RIA)測定海馬勻漿中DynA的含量,藥盒由上海第二軍醫(yī)大學提供。1.4統(tǒng)計處理用SPSS7.5軟件作方差分析、q檢驗和相關(guān)分析。2結(jié)果2.1血中乙氧糖對小鼠血中bac含量的影響各組大鼠紋狀體中單胺類遞質(zhì)及其代謝產(chǎn)物結(jié)果見表1。DA含量,隨染毒劑量增加而升高,各組間差異均有顯著性,并呈劑量效應(yīng)關(guān)系。DOPAC含量低劑量組高于對照組和高劑量組(P<0.01)。5-HT含量高劑量組高于低劑量組和對照組(P<0.01)。其余各指標在各組間差異均無顯著性。進而作單胺類遞質(zhì)及其代謝產(chǎn)物與血中乙醇濃度相關(guān)性分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),遞質(zhì)中5-HT、5-HIAA與BAC相關(guān)系數(shù)有分別為0.440、0.479,均有顯著意義,P<0.05;NE、VMA、MHPG、DA、DOPAC與BAC相關(guān)系數(shù)分別為-0.118、0.378、0.070、0.354、0.178,無相關(guān)性,P>0.05。2.2大鼠海馬的強咖啡因含量三組大鼠海馬中DynA含量見表2。從表2可見,低劑量組DynA含量有較高,但三組差異無統(tǒng)計學意義(P=0.052)。3乙醇對da能系統(tǒng)的影響神經(jīng)遞質(zhì)是神經(jīng)元間相互聯(lián)系的橋梁,機體的某種生理功能是多種神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)控平衡的結(jié)果。單胺類遞質(zhì)系神經(jīng)系統(tǒng)中一類很重要的遞質(zhì),參與機體內(nèi)運動、睡眠、情感等活動的調(diào)節(jié),以維持神經(jīng)系統(tǒng)正常的生理功能。乙醇是親神經(jīng)性毒物,急慢性乙醇中毒可致興奮、記憶認知、運動協(xié)調(diào)等行為功能的異常。為探討乙醇神經(jīng)行為毒性的生物學基礎(chǔ),本文研究了乙醇對大鼠紋狀體中單胺類遞質(zhì)和海馬中強啡肽A的影響。本研究結(jié)果顯示,乙醇可使大鼠紋狀體中DA含量增加,呈劑量效應(yīng)關(guān)系,DA及其代謝產(chǎn)物DOPAC在低劑量組均有顯著增加。在高劑量組DA升高而DOPAC反而下降,這可能是高濃度乙醇除了可促進DA的釋放,還可抑制DA的分解,以維持較高的DA水平。有研究認為,乙醇所致的DA增多是乙醇抑制了NMDA受體,使得DA神經(jīng)元脫抑制而致DA釋放增多。也有作者報道,乙醇可使多巴胺能神經(jīng)元釋放多巴胺增多,自發(fā)釋放率和每次釋放量增加,神經(jīng)元絕對和相對不應(yīng)期縮短;乙醇還可改變多巴胺選擇性配體中的最大結(jié)合量。實驗結(jié)果提示,乙醇對DA能系統(tǒng)的影響不是單一的,可能對DA的釋放、失活以及受體等多方面有影響。NE屬兒茶酚胺類遞質(zhì),其上行通路的胞體位于藍斑核。有研究表明,乙醇中毒者藍斑核中神經(jīng)元數(shù)目減少,密度下降,海馬和扣帶回NE濃度減少以及腦脊液中NE的代謝產(chǎn)物MHPG濃度下降。本研究中,NE及其代謝產(chǎn)物VMA、MHPG在三組大鼠中差異無顯著性。這可能是由于染毒時間較短有關(guān)。5-HT是吲哚胺類物質(zhì),與機體睡眠、情緒及精神狀態(tài)的維持有關(guān)。本研究結(jié)果,高劑量組5-HT含量顯著高于低劑量組和對照組,而其代謝產(chǎn)物5-HIAA在各組間差異無顯著性,5-HT、5-HIAA與血中乙醇濃度均顯著相關(guān)。突觸間隙中5-HT可經(jīng)重攝取或被酶解,其酶解代謝過程是5-HT首先氧化脫氨而成5-羥吲哚乙醛,然后經(jīng)醛脫氫酶的快速氧化成5-羥吲哚乙酸,這是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中5-HT最主要的代謝方式。乙醇在體內(nèi)經(jīng)乙醇脫氫酶作用生成乙醛,乙醛可抑制醛脫氫酶而影響5-HT在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的代謝降解,致5-HT含量升高,并認為這是乙醇中毒后促進睡眠的原因。另有研究表明,乙醇還可直接作用于5-HT受體通道的疏水性區(qū)域,使5-HT受體通道開放更為穩(wěn)定,加強5-HT系統(tǒng)的功能?？梢?乙醇可從代謝及受體活動兩方面來影響5-HT系統(tǒng)。海馬是與學習記憶功能有密切關(guān)系的結(jié)構(gòu)。海馬中的DynA是內(nèi)阿片肽遞質(zhì)的一類,其對學習記憶的影響結(jié)果報道不一致。Ukai等報道強啡肽可易化記憶,而Zhang等報道老年大鼠的記憶障礙和海馬中的強啡肽增高有關(guān)。本研究結(jié)果表明,低劑量組DynA與對照組相比有所增加,而高劑量組有下降趨勢。Przewlocka等研究表明,一次性接觸乙醇不影響海馬中強啡肽原mRNA的含量,而重復(fù)多次染毒可致海馬強啡肽原mRNA含量減少,且強啡肽原mRNA含量的減少在停止接觸乙醇后可