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目的酒精中毒是非常普遍的医学和社会问题。长期暴露于高浓度酒精会导致中枢神经系统的永久性损害,并产生海马依赖的认知障碍。酒精损害学习记忆的机制复杂。近年来,关于mTOR信号通路和自噬与酒精所致认知障碍的相关性日益受到关注。激活的mTOR信号通路可以下调自噬相关因子。葛根素可预防急性和慢性酒精中毒对小鼠空间学习和记忆能力的损害。不同浓度的葛根素干预52%酒精染毒小鼠认知功能的过程中,海马结构内mTOR信号通路及自噬的作用机制目前尚未明确。本研究旨在探究不同浓度的葛根素对酒精染毒小鼠学习记忆影响及其与mTOR信号通路和自噬相关蛋白的表达改变之间的关系,为临床预防酒精性认知功能损伤提供新的药物靶点。方法1.将40只8周龄的昆明雌性小鼠随机分为5组,包括对照组、52%酒精组、25mg/kg葛根素+52%酒精组、50mg/kg葛根素+52%酒精组及100mg/kg葛根素+52%酒精组。3个剂量的葛根素组小鼠首先被腹腔注射给予葛根素(0.2ml/10g),1h后灌胃给予52%酒精(0.1ml/10g),对照组采用灌胃的方式按照0.1ml/10g剂量施用生理盐水。于每天下午4点开始给药,连续28天。2.在给药开始后的第24天,利用Morris水迷宫设备对上述5组小鼠进行为期6天的行为学检测,从而评估各组小鼠在学习记忆功能上的差异。从实验周期的第24天至28天,每天都需要在定位航行测试完成后,再对各组小鼠进行不同的给药处理。第29天进行空间探索测试,测试结束后,一部分动物随即被处死,于冰上分离海马组织;另一部分动物经心脏灌流后,于冰上分离大脑组织,并放在4%多聚甲醛溶液中进行固定。3.应用HE染色的实验方法,观察不同组别的小鼠海马CA1区锥体神经元的形态结构上的异同。4.应用免疫印迹实验技术对各组小鼠海马中存在的mTOR、p-mTOR、4EBP1、p-4EBP1、Beclin1、LC3Ⅰ及LC3Ⅱ蛋白的表达水平进行检测,并定量分析。5.应用免疫组织化学技术检测各组小鼠海马p-mTOR、p-4EBP1、Beclin1及LC3蛋白的定位及表达水平。结果1.Morris水迷宫结果:定位航行测试的第3至5天,与对照组相比,52%酒精组小鼠的逃避潜伏期均明显延长(P<0.01)。从第3至5天,与52%酒精组相比,50mg/kg葛根素组小鼠的逃避潜伏期显著缩短(P<0.01)。从第4至5天,和52%酒精组相比,100mg/kg葛根素组小鼠的逃避潜伏期显著缩短(P<0.01)。和52%酒精组相比,25mg/kg葛根素组小鼠仅在第5天表现为逃避潜伏期显著缩短(P<0.01)。空间探索测试的结果显示:和对照组相比,52%酒精组小鼠在逃生平台所在目标象限穿梭的距离(时间)与总距离(时间)的比值显著降低(P<0.01),穿台次数显著减少(P<0.01)。和52%酒精组相比,中、高剂量葛根素预处理组小鼠在逃生平台所在目标象限穿梭的距离(时间)与总距离(时间)的比值明显升高(P<0.01),但两组小鼠在上述两个参数的比较上则表现为差异无统计学意义(P>0.05)。2.HE染色结果:与对照组相比,52%酒精组小鼠的海马中锥体神经元的数量减少,排列相对疏松,锥体神经元损伤程度较严重。中、高剂量葛根素对这些损伤性改变的改善效果较为明显。在中、高剂量葛根素组小鼠海马中,可见锥体神经元数量明显多于52%酒精组,且排列较为致密。然而,低剂量葛根素对高浓度酒精所致的海马锥体神经元的病理性损伤的改善效果不明显。3.Western blotting结果:与对照组相比,52%酒精组小鼠的海马中p-mTOR/mTOR和p-4EBP1/4EBP1的比值显著上调(P<0.01),而Beclin1/β-actin和LC3 II/I的比值显著下调(P<0.01;P<0.05)。与52%酒精组相比,中、高剂量葛根素组p-mTOR/mTOR和p-4EBP1/4EBP1的比例下调(P<0.05;P<0.01),但Beclin1/β-actin和LC3 II/I的比值显著上调(P<0.01)。此外,低剂量葛根素组Beclin1/β-actin和LC3 II/I的比值较52%酒精组显著上调(P<0.05)。中、高剂量葛根素组小鼠在各蛋白的表达水平上表现为差异无统计学意义(P>0.05)。4.免疫组织化学检测结果:海马组织中IHC染色的结果与western blotting的结果趋于一致。52%酒精组小鼠海马CA1区p-mTOR和p-4EBP1的表达水平明显高于对照组(P<0.01)。与此相反,Beclin1和LC3的表达水平明显低于对照组(P<0.01)。与52%酒精组相比,中、高剂量葛根素组p-mTOR和p-4EBP1的蛋白表达水平显著降低(P<0.05;P<0.01),与此相反的是,Beclin1和LC3的蛋白表达水平则显著升高(P<0.01)。中、高剂量葛根素组小鼠在各蛋白的表达水平上表现为差异无统计学意义(P>0.05)。结论长时间大量饮用高浓度酒精(52%酒精)会导致雌性小鼠学习和记忆功能受损。50mg/kg和100mg/kg葛根素可显著改善高浓度酒精引起的认知功能障碍,这一过程可能与葛根素抑制mTOR-4EBP1信号通路,激活自噬相关蛋白的表达相关。