FK506对大鼠吗啡复吸和脑缺血大鼠学习记忆的影响及其作用机制

发布时间：2020-06-13 20:43

【摘要】：阿片成瘾是一种复发性的脑病,其特点是强迫性的使用药物,并伴随负面的情绪和复吸的行为。慢性脑缺血是由多种原因导致的大脑长期处于血流灌注不足的状态。尽管阿片成瘾与脑缺血的病理过程并不相同,但是它们具有共同的特征,即均存在学习和认知功能的障碍。研究发现他克莫司(FK506)具有增加树突棘的密度、调节学习记忆、神经保护等作用。因此,本文拟研究FK506对吗啡诱导的大鼠复吸行为和脑缺血大鼠学习记忆的影响及作用机制。第一部分FK506对吗啡诱导的大鼠条件性位置偏爱复燃的影响及作用机制目的:研究FK506对吗啡诱导的大鼠条件性位置偏爱复燃的影响,并探讨其作用是否与调节大鼠成瘾相关脑区骨架肌动蛋白重构有关。方法:条件位置偏爱(CPP)模型:60只清洁级SD雄性大鼠,按随机分组原则分为6组,生理盐水组(NS)、吗啡组(M)、FK506小剂量组(FKL)、FK506中剂量组(FKM)、FK506大剂量组(FKH)和单独给予FK506组(FK)。每组10只。适应期:1-3天,每组动物每日进行15min的CPP监测,把无偏爱的那侧作为给药箱,2-3天的CPP测试结果为基值。训练期:4-11天,M、FKL、FKM和FKH组大鼠,连续7天上午腹腔注射吗啡10 mg/kg,放入给药箱中,训练40 min;下午注射等量的生理盐水,并将其放置在非给药箱中40 min。NS组和FK组,每天上午腹腔注射生理盐水和FK506(1 mg/kg),下午注射等量生理盐水,执行同样的训练。获得期:第12天,测试方法同适应期,CPP评分为测试期停留在给药箱时间与适应期停留在给药箱时间的差值。消退期:停止给药,隔5天测试一次,直到与适应期的评分无明显差别。复吸期:NS组和FK组动物,分别注射生理盐水和FK506(1mg/kg);M、FKL、FKM和FKH组,分别腹腔注射生理盐水、FK506(0.2 mg/kg、1 mg/kg、5 mg/kg)30 min后,再腹腔注射10 mg/kg吗啡,进行CPP测试,评分为复吸期停留在给药箱时间与适应期的差值。在完成测试后,戊巴比妥麻醉后解剖大脑以分离相关脑区:前额叶皮质(Pfc),海马(Hip)和伏隔核(NAc);以Western Blot检测不同脑区的相关蛋白:G-actin、F-actin、drebrin、钙调磷酸酶(calcineurin,CaN)、cofilin和p-cofilin蛋白表达。结果:1 CPP结果获得期:与NS组相比,FK组无显著差异,其余四组均有显著差异(P0.05)。消退期:与NS组相比,各组均无显著差异。复吸期:与NS组相比,M组有显著升高(P0.001);与M组相比,FKL组没有显著差异,FKM组、FKH组及FK组均有明显降低(P0.01)。2 Western-blot检测不同脑区蛋白的表达2.1 F-actin/G-actin比值的变化在皮质、海马和伏隔核中,与NS组相比,M组有显著减少(P0.001);与M组相,FKL组没有显著差异,FKM组和FKH组明显升高(P0.001)。2.2 drebrin的变化总蛋白中drebrin:皮质、海马和伏隔核中各组均无明显差异。胞浆中drebrin(G-drebrin):在皮质、伏隔核中,与NS组相比,M组显著减少(P0.001);与M组相比,FKM组和FKH组明显升高(P0.001)。在海马中,各组之间没有显著差别。F-actin结合的drebrin(F-drebrin):在皮质、海马及伏隔核中,与NS组相比,M组显著减少(P0.001);与M组相比,FKM组和FKH组明显升高(P0.001)。F-drebrin/G-drebrin:在皮质、海马及伏隔核中,与NS组相比,M组显著减少(P0.001);与M组相比,FKM组和FKH组明显升高(P0.001)。2.3 Cofilin和P-cofilin的变化总蛋白中的cofilin:皮质、海马和伏隔核中各组均无明显差异。总蛋白中的P-cofilin:在皮质、海马及伏隔核中,与NS组相比,M组及FKL组有显著下降(P0.05);与M组相比,FKM组和FKH组明显增多(P0.05)。P-cofilin/Cofilin:在皮质、海马及伏隔核中,与NS组相比,M组显著下降(P0.001);与M组相比,FKM组和FKH组明显增多(P0.001)。2.4 CaN的变化在皮质、海马及伏隔核中,与NS组相比,M组表达量显著增多(P0.05);与M组相比,FKM组和FKH组的CaN表达量明显降低(P0.05)。结论:FK506可以抑制吗啡诱导的成瘾大鼠条件位置偏爱的复燃,其机制可能与抑制大鼠成瘾相关脑区CaN的活性,促进cofilin磷酸化,增加drebrin与F-actin的结合,抑制肌动蛋白重构有关。第二部分FK506对脑缺血大鼠学习记忆的影响及其作用机制目的:探讨FK506对双侧颈总动脉结扎所致脑缺血大鼠学习和记忆的影响,并探讨其作用是否与调节大鼠海马骨架肌动蛋白重构有关。方法:按照随机分组的原则,分为假手术组(sham)、模型组(NaCl)、FK506低剂量组(FKL)、中剂量组(FKM)、高剂量组(FKH),术后灌胃给药。双侧颈总动脉结扎制备脑缺血模型,假手术组仅分离迷走和颈总动脉;以Morris水迷宫检测大鼠的学习记忆能力,Western Blot检测肌动蛋白、G-actin、F-actin、drebrin、CaN。结果:1.Morris水迷宫模型在定位巡航实验中,与假手术组比,模型组潜伏时间明显延长(P0.001);与模型组比,FK506中、高剂量组潜伏时间明显减少(P0.05);在空间探索实验中,与模型组相比,FK506高剂量组穿越平台次数明显增加(P0.05)。各组之间游泳速度均没有显著性差异(P0.05)。2.HE染色结果假手术组海马神经元结构完整;模型组海马结构疏松紊乱且神经元丢失;与模型组比FK506中剂量组结构紊乱较轻。3.Western Blot检测相关蛋白与假手术组相比,模型组F-drebrin与G-drebrin的比值在海马中的表达明显降低(P0.05);与模型组相比,FK506中、高剂量组明显增多(P0.05)。与假手术组相比,模型组CaN表达水平明显升高(P0.05);与模型组相比,FK506中、高剂量组中其表达水平明显减少(P0.05)。结论:双侧颈总动脉结扎导致大鼠脑缺血,大鼠的学习记忆能力明显下降,FK506可以改善大鼠脑缺血后学习记忆能力,其作用机制可能与抑制CaN表达,增加drebrin与F-actin的结合,抑制海马肌动蛋白重构有关。
【图文】：

不同时期

图 1 不同时期的 CPP 评分Fig. 1 The score of CPP in different periods.A: Acquisition phase. B: Extinction phase. C: reinstatement phase. NS:repeated NS/ acute NS. M: repeated morphine/injection of NS/ acute morphine.FKL: repeated morphine/ Injection of FK506 (0.2 mg/kg)/ acute morphine.FKM: repeated morphine/ Injection of FK506 (1 mg/kg)/ acute morphine.FKH: repeated morphine/ Injection of FK506 (5 mg/kg)/ acute morphine. FK:repeated FK506 (1 mg/kg)/ acute FK506 (1 mg/kg). The data were observedas mean±SE, N=10.*P＜0.05, **P＜0.01 , ***P＜0.001vs NS;##P<0.01,###P<0.001vs M.

图 2 不同脑区 F-actin/ G-actin 比值的变化Fig. 2 Changes of F-actin/ G-actin in different brain regions of rats.A: Pfc; B: Hip; C: NAc. **P ＜ 0.01,***P ＜ 0.001vs NS;#P<0.05,###P<0.001vs M.
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R749.64;R743

【参考文献】