乙醇对大鼠脑组织神经递质的影响

乙醇对大鼠脑组织神经递质的影响

乙醇是葡萄酒的主要成分。饮酒后对中枢神经系统的影响早期主要表现为神经行为功能的变化,故驾驶员酒后驾车易引发交通事故。然而,有关乙醇致神经行为毒作用的可能机制,国内报道甚少,国外对此有一定的研究。以往认为,乙醇的神经毒性主要作用于神经细胞膜和膜上活性蛋白引起,而最近的研究多集中于乙醇对神经递质的影响,尤其单胺类递质;但常限于某一局部环节,未见定量关系的资料。本课题从整体角度研究乙醇对大鼠神经递质的影响,初步探索乙醇致神经毒性的神经递质机制。1材料和方法1.1动物的培养雄性SD大鼠25只,体重160g左右,分为3组:对照组、低剂量组和高剂量组,分别为9,8,8只。动物在不锈钢笼中分笼饲养,按自然昼夜节律采光,自由进食和饮水。实验动物和饲料均由复旦大学上海医学院实验动物部提供。1.2大学试剂中心无水乙醇(分析纯,乙醇含量不低于99.99%),由复旦大学试剂中心提供。用蒸馏水配置成不同浓度的乙醇溶液:高剂量组51.3%(V/V),低剂量组25.6%,对照组给蒸馏水,一次性灌胃体积为1.0ml/100g体重。1.3测量指标1.3.1血液中乙醇浓度bac在一次性灌胃染毒结束后1h,以断头法处死大鼠,迅速取全血,肝素抗凝,采用顶空气相色谱法测定血中乙醇浓度。1.3.2多胺类递质及代谢产物的含量测定大鼠灌胃染毒1h后,断头处死,在冰浴中迅速剥离脑,并分离出纹状体,埋置于干冰中。用电子天平称重,加入0.1mmol/L高氯酸溶液1ml,粉碎匀浆,10000r/min离心30min,取上清液于-70℃冰箱中保存待测。用高效液相色谱-电化学检测器测定纹状体中单胺类递质及其代谢产物的含量。测定的指标有:去甲肾上腺素(NE)及其代谢产物3-甲氧基-4-羟基-苯乙二醇(MHPG)和3-甲氧基-4-羟基苯乙醇酸(VMA);多巴胺(DA)及其代谢产物3,4-双羟苯乙酸(DOPAC);5-羟色胺(5-HT)及其代谢产物5-羟吲哚乙酸(5-HIAA)。1.3.3海马马马立马式大鼠灌胃染毒1h后,断头处死,在冰浴中迅速分离出海马,埋置于干冰中。按药盒要求匀浆,用放射免疫分析法(RIA)测定海马匀浆中DynA的含量,药盒由上海第二军医大学提供。1.4统计处理用SPSS7.5软件作方差分析、q检验和相关分析。2结果2.1血中乙氧糖对小鼠血中bac含量的影响各组大鼠纹状体中单胺类递质及其代谢产物结果见表1。DA含量,随染毒剂量增加而升高,各组间差异均有显著性,并呈剂量效应关系。DOPAC含量低剂量组高于对照组和高剂量组(P<0.01)。5-HT含量高剂量组高于低剂量组和对照组(P<0.01)。其余各指标在各组间差异均无显著性。进而作单胺类递质及其代谢产物与血中乙醇浓度相关性分析。结果发现,递质中5-HT、5-HIAA与BAC相关系数有分别为0.440、0.479,均有显著意义,P<0.05;NE、VMA、MHPG、DA、DOPAC与BAC相关系数分别为-0.118、0.378、0.070、0.354、0.178,无相关性,P>0.05。2.2大鼠海马的强咖啡因含量三组大鼠海马中DynA含量见表2。从表2可见,低剂量组DynA含量有较高,但三组差异无统计学意义(P=0.052)。3乙醇对da能系统的影响神经递质是神经元间相互联系的桥梁,机体的某种生理功能是多种神经递质调控平衡的结果。单胺类递质系神经系统中一类很重要的递质,参与机体内运动、睡眠、情感等活动的调节,以维持神经系统正常的生理功能。乙醇是亲神经性毒物,急慢性乙醇中毒可致兴奋、记忆认知、运动协调等行为功能的异常。为探讨乙醇神经行为毒性的生物学基础,本文研究了乙醇对大鼠纹状体中单胺类递质和海马中强啡肽A的影响。本研究结果显示,乙醇可使大鼠纹状体中DA含量增加,呈剂量效应关系,DA及其代谢产物DOPAC在低剂量组均有显著增加。在高剂量组DA升高而DOPAC反而下降,这可能是高浓度乙醇除了可促进DA的释放,还可抑制DA的分解,以维持较高的DA水平。有研究认为,乙醇所致的DA增多是乙醇抑制了NMDA受体,使得DA神经元脱抑制而致DA释放增多。也有作者报道,乙醇可使多巴胺能神经元释放多巴胺增多,自发释放率和每次释放量增加,神经元绝对和相对不应期缩短;乙醇还可改变多巴胺选择性配体中的最大结合量。实验结果提示,乙醇对DA能系统的影响不是单一的,可能对DA的释放、失活以及受体等多方面有影响。NE属儿茶酚胺类递质,其上行通路的胞体位于蓝斑核。有研究表明,乙醇中毒者蓝斑核中神经元数目减少,密度下降,海马和扣带回NE浓度减少以及脑脊液中NE的代谢产物MHPG浓度下降。本研究中,NE及其代谢产物VMA、MHPG在三组大鼠中差异无显著性。这可能是由于染毒时间较短有关。5-HT是吲哚胺类物质,与机体睡眠、情绪及精神状态的维持有关。本研究结果,高剂量组5-HT含量显著高于低剂量组和对照组,而其代谢产物5-HIAA在各组间差异无显著性,5-HT、5-HIAA与血中乙醇浓度均显著相关。突触间隙中5-HT可经重摄取或被酶解,其酶解代谢过程是5-HT首先氧化脱氨而成5-羟吲哚乙醛,然后经醛脱氢酶的快速氧化成5-羟吲哚乙酸,这是中枢神经系统中5-HT最主要的代谢方式。乙醇在体内经乙醇脱氢酶作用生成乙醛,乙醛可抑制醛脱氢酶而影响5-HT在中枢神经系统中的代谢降解,致5-HT含量升高,并认为这是乙醇中毒后促进睡眠的原因。另有研究表明,乙醇还可直接作用于5-HT受体通道的疏水性区域,使5-HT受体通道开放更为稳定,加强5-HT系统的功能。可见,乙醇可从代谢及受体活动两方面来影响5-HT系统。海马是与学习记忆功能有密切关系的结构。海马中的DynA是内阿片肽递质的一类,其对学习记忆的影响结果报道不一致。Ukai等报道强啡肽可易化记忆,而Zhang等报道老年大鼠的记忆障碍和海马中的强啡肽增高有关。本研究结果表明,低剂量组DynA与对照组相比有所增加,而高剂量组有下降趋势。Przewlocka等研究表明,一次性接触乙醇不影响海马中强啡肽原mRNA的含量,而重复多次染毒可致海马强啡肽原mRNA含量减少,且强啡肽原mRNA含量的减少在停止接触乙醇后可