丙泊酚对大鼠空间学习记忆能力影响的实验研究

丙泊酚对大鼠空间学习记忆能力影响的实验研究第一部分丙泊酚对大鼠空间学习记忆能力的影响目的:利用Morris水迷宫,研究不同剂量的丙泊酚对于大鼠空间学习记忆能力的影响。方法:24只SD大鼠随机分为4组,每组6只。Pr010组、Pr030组和Pr075组,分别给予丙泊酚10、30和75mg/kg腹腔注射;Intra组给予与Pr075组等体积的脂肪乳腹腔注射作为溶剂对照。Pro10组、Pr030组和Intra组大鼠在训练前20min接受上述药物腹腔注射;Pr075组大鼠则在翻正反射恢复后20min进行训练。第1～5天进行定位导航实验。大鼠每天训练一次,每次训练前给予上述药物。把大鼠从离平台最远的象限,在固定的入水点把大鼠背对平台投入水中,计时180s。若大鼠找到平台,让其在平台上停留30s,若未能找到平台,引导其找到平台,同样停留30s。记录大鼠寻找平台的时间,即潜伏期(若在规定时间内未找到平台,按照180s计算),记录寻找平台的路径长度和游泳速度。第6天不给予任何药物进行附加实验,入水点改为平台所在象限的毗邻左侧象限,观察和记录方法同前。第7天不给予任何药物测定大鼠的空间探索能力,撤去水中的平台,入水点与第1～5天训练时的位置相同。记录60s内停留在原平台所在象限的时间。结果:(1)定位航行实验,大鼠寻找平台的潜伏期,Pr075组明显较Intra组、Pro10组和Pr030组长(P<0.01)。其中第3、4、5天Pr075组的潜伏期明显较Intra组长(P<0.01)。大鼠寻找平台的路径,Pro75组明显较Intra组、Pr010组和Pr030组长(P<0.01)。第3、4、5天Pr075组大鼠寻找平台的路径较Intra组更长(P<0.01)。各组大鼠寻找平台的游泳速度没有差异(P>0.05)。附加实验,Pr030组和Pr075组大鼠寻找平台的潜伏去明显长于Intra组(P<0.01)。Pr075组大鼠寻找平台的潜伏去明显长于Intra组、Pro10组和Pr030组(P<0.01)。各组大鼠寻找平台游泳的速度没有差异(P>0.05)。(2)空间探索实验,Intra组、Pr010组、Pr030组和Pr075组大鼠在第Ⅲ象限(原来平台所在象限)停留时间分别为25.2±6.6s、22.0±1.3s、20.0±6.9s和15.0±3.8s,Pr075组大鼠在第Ⅲ象限停留时间明显短于Intra组(P<0.01)和Pro10组(P<0.05)。结论:多次给大鼠腹腔注射丙泊酚实施麻醉可以损害其空间学习记忆能力。第二部分丙泊酚对大鼠海马脑片CA1区长时程增强的影响及其机制实验一不同浓度的丙泊酚对大鼠海马脑片CA1区长时程增强的影响目的:以离体海马脑片作为实验材料,利用细胞外记录技术,观察不同浓度丙泊酚对于离体海马脑片CA1区长时程增强(LTP)的影响。方法:制备大鼠海马脑片,并用人工脑脊液孵育。将制备的脑片随机分为6组,每组6张脑片:Pr0100组、Pr030组、Pro10组和Pr03组分别应用终浓度为100、30、10和3μmol/L的丙泊酚,Intra组应用脂肪乳作为溶剂对照,Control组不加任何药物作为空白对照。应用上述药物预先孵育脑片60min后,再进行细胞外诱发电位的记录。用引起群峰电位(PS)最大反应50%的强度作为测试刺激,待PS稳定后,记录PS20min,取其平均值作为基准值。然后施以100Hz、400个脉冲、波宽0.15ms的高频刺激(HFS),此后继续用测试刺激诱发PS并加以记录。结果:Control组、Intra组和Pr03组实施HFS后,PS明显升高,HFS后40min的PS分别为1.501±0.124、1.436±0.160和1.332±0.077,高于基础值(P<0.01或P<0.05)。Pro10组、Pr030组和Pr0100组实施高频刺激后,其PS未明显增高,HFS后40min其PS分别为1.118±0.072、1.031±0.112和0.981±0.047,与基础值相比没有差异(P>0.05)。HFS后40min时,Pr03组PS与Control组和Intra组相比没有差异(P>0.05)。HFS后40min时,Pro10组PS则显著低于Control组和Intra组(P<0.01)和Pr03组(P<0.05)。HFS后40min时,Pr030组PS也显著低于Control组、Intra组、Pr03组(P<0.01)以及Prol0组(P<0.05)。HFS后40min时,Pr0100组PS也显著低于Control组、Intra组、Pr03组和Pr010组(P<0.01);与Pr030组相比无显著差异(P>0.05)。结论:丙泊酚可以抑制大鼠海马脑片CAl区LTP的形成。实验二丙泊酚抑制大鼠海马脑片CAl区长时程增强的机制目的:以离体海马脑片作为实验材料,采用细胞外记录技术,观察γ-氨基丁酸(GABA)A受体在丙泊酚对大鼠海马脑片CA1区LTP抑制中的作用。方法:将制备的脑片随机分为4组,每组6张脑片:AP-5组应用终浓度为50μmol/L的AP-5;Pr030组应用终浓度为30μmol/L的丙泊酚;Pr030+PTX组应用终浓度为30gmol/L的丙泊酚和50gmol/L的印防己毒素;Intra组应用脂肪乳作为溶剂对照。应用上述药物预先孵育脑片60min后,再进行细胞外诱发电位的记录。用引起PS最大反应50%的强度作为测试刺激,待PS稳定后,记录PS20min,取其平均值作为基准值。然后施以高频刺激(HFS),此后继续用测试刺激诱发PS并加以记录。结果:Intra组实施HFS后PS升高,HFS后40min时的PS为1.436±0.160,显著高于实施高频刺激前(P<0.01)。AP-5组实施HFS后40min时的PS为1.001±0.089,与实施HFS前的PS相比没有差异(P>0.05),但是明显低于Intra组(P<0.01)。Pr030组实施HFS后PS未见升高,HFS后40min时的PS为1.031±0.112,与高频刺激前比较没有差异(P>0.05),但是明显低于Intra组(P<0.01)。Pr030+PTX组实施HFS后PS升高,HFS后40min时,Pr030+PTX组的群峰电位明显高于Pr030组(P<0.01),但与Intra组相比没有差异(P>0.05)。结论:GABAA受体参与了丙泊酚对于大鼠海马脑片CA1区LTP的抑制。实验三丙泊酚复合皮质酮对大鼠海马脑片CA1区长时程增强的影响目的:以离体海马脑片作为实验材料,采用细胞外记录技术,观察不同浓度的皮质酮复合应用丙泊酚对于海马脑片CA1区LTP的影响。方法:将制备的脑片随机分为7组,每组6张,各组应用下列终浓度的药物:Pro3组应用3μmol/L丙泊酚,Cort0.1组应用0.1μmol/L皮质酮,Con10组应用10μmol/L皮质酮,Pro3+Cort0.1组复合应用3μmol/L丙泊酚和0.1μmol/L皮质酮,Pro3+Cort10组复合应用3μmol/L丙泊酚和10μmol/L皮质酮,脂肪乳组加入脂肪乳作为溶剂对照,对照组不加入上述任何药物。应用上述药物预先孵育脑片60min后,再进行细胞外诱发电位的记录。调整刺激器使刺激强度达到诱发最大PS的50%为宜用,待PS稳定后,记录PS20min,取其平均值作为基准值。然后施以高频刺激(HFS),此后继续用测试刺激诱发PS并加以记录。结果:Control组和Intra组实施HFS后,PS明显升高,HFS后40min的PS分别为1.501±0.124和1.436±0.160,明显高于基础值(P<0.01)。Pro3组、Con0.1组和Pro3+Cort0.1组实施高频刺激后PS升高,HFS后40min时PS分别为1.332±0.077、1.385±0.095和1.342±0.031,明显高于基础值(P<0.05),但是与Intra组相比没有显著差异(P>0.05)。Cort10组、Pro3+Cort10组实施HFS后PS未见明显升高,HFS后40min时群峰电位分别为1.180±0.089和0.989±0.030,与其基础值相比无差异(P>0.05),但是低于InCa组和Pro3组(P<0.05),并且Pro3+Cort10组PS明显低于Con10组和Pro3+Cort0.1组(P<0.05)。结论:低浓度丙泊酚(3μgmol/L)抑制大鼠海马脑片CA1区LTP,而低浓度丙泊酚(31μmol/L)复合高浓度皮质酮(10μmol/L)可以抑制大鼠海马脑片CA1区LTP,并且其抑制作用较单独应用高浓度皮质酮(10μmol/L)更强。第三部分丙泊酚对大鼠海马突触体释放谷氨酸和γ-氨基丁酸的影响实验一丙泊酚对大鼠海马突触体Ca2+依赖性和非Ca2+依赖性释放谷氨酸和γ-氨基丁酸的影响目的:利用大鼠海马突触体模型,观察丙泊酚对其谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)的Ca2+依赖性释放和非Ca2+依赖性释放的影响。方法:应用SD大鼠,制备海马突触体,用人工脑脊液孵育(aCSF)。把突触体随机分为7组,分别加入不同浓度的丙泊酚,使其终浓度分别为3、10、30、100、300μmol/L,依次为Pro3组、Pro10组、Pro30组、Pro100组、Pro300组,溶剂对照组(Intra组)加入脂肪乳,空白对照组(Control组)不加入上述药物。在37℃条件下水浴15-20min后加入20μmol/L藜芦定或30mmol/LKCl诱发递质释放。5min后,迅速加入终浓度为10mmol/L乙二醇双(α-氨基乙基)醚四乙酸(EGTA),并迅速放入冰水浴中,然后12000×g离心20min,收集上清液,存放在-70℃低温冰箱待测。观察Ca2+依赖性释放时,向aCSF中加入哌啶酸(GABA转运体抑制剂)和DHK(谷氨酸转运体抑制剂);观察非Ca2+依赖性释放时,aCSF中不加入哌啶酸和DHK和Ca2+。观察30mmol/LKCl诱发递质释放时,应用NaCl浓度为98.9mmol/L的aCSF。应用反相高效液相色谱法测定各突触体反应液中谷氨酸和GABA的浓度。结果:10、30、100和300μmol/L的丙泊酚可以抑制黎芦定诱发的Ca2+依赖性谷氨酸释放。Pro30、Pro100和Pr0300组的谷氨酸释放量均明显低于Pro3组(P<0.01);Pro100和Pro300组的谷氨酸释放量均明显低于Pro10组(P<0.01);Pro300组的谷氨酸释放量低于Pro30组(P<0.05)。丙泊酚抑制谷氨酸释放的IC50为17.2μmol/L。30、100和300μmol/L的丙泊酚可以抑制黎芦定诱发的Ca2+依赖性GABA释放,Pro30、Pro100和Pr0300组的GABA释放量均明显低于Pr03组(P<0.01)和低于Pro10组(P<0.05或P<0.01)。丙泊酚抑制GABA释放的IC50为20.1μmol/L。应用KCl诱发突触体Ca2+依赖性释放谷氨酸和GABA,其释放量无差异(P>0.05)。应用藜芦定和KCl诱发非Ca2+依赖性谷氨酸和GABA,其释放量无差异(P>0.05)。结论:丙泊酚可以抑制黎芦定诱发突触体Ca2+依赖性释放谷氨酸和GABA;而对高浓度KCl诱发的Ca2+依赖性释放谷氨酸和GABA。丙泊酚不影响黎芦定和KCl诱发的非Ca2+依赖性释放谷氨酸和GABA。实验二突触前膜GABAA受体在丙泊酚抑制谷氨酸和γ-氨基丁酸Ca2+依赖性释放中的作用目的:利用大鼠海马突触体模型,探讨突触前膜GABAA受体在丙泊酚抑制谷氨酸和GABA的Ca2+依赖性释放中的作用。方法:制备大鼠海马突触体,随机分为5组:PTX组加入印防己毒素(PTX)使其终浓度为50μmol/L,Pro30+PTX组加入终浓度为30μmol/L的丙泊酚和50μmol/L的PTX,Pro30组加入终浓度为30μmol/L的丙泊酚,溶剂对照组(Intra组)加入脂肪乳,空白对照组(Control组)不加入上述药物。诱发谷氨酸和G