烟碱型乙酰胆碱相关受体亚型在注意缺陷模型大鼠中的作用机制

摘要

注意缺陷多动障碍(ADHD)是儿童期常见的神经行为发育障碍性疾病.研究证实烟碱型乙酰胆碱受体(nAchR)在中枢神经系统疾病的发病机制中有重要作用,研究发现吸烟与ADHD之间有密切的关系,使用烟碱及其他受体激动剂可以改善ADHD患者的认知功能和临床症状.本研究以自发性高血压大鼠(SHR)为动物模型,使用烟碱型乙酰胆碱受体激动剂ABT-418和PNU282987干预,以前额叶皮层、海马、纹状体区为目标脑区,探讨烟碱受体激动剂对大鼠行为学以及nAchR受体蛋白和mRNA的影响. 目的: 1.探讨烟碱受体激动剂ABT-418和PNU282987对ADHD模型大鼠行为学的影响. 2.探讨烟碱受体激动剂ABT-418和PNU282987对皮质、海马和纹状体等区域内α4、β2、α7受体蛋白及其mRNA的表达影响,探讨α4β2nAchR和α7nAchR受体在ADHD中的作用机制. 方法：1.实验动物分组 SPF级雄性SHR大鼠随机分为五组,对照组;生理盐水组腹腔注射1ml生理盐水;ABT-418组腹腔注射1ml的ABT-418(0.6mg/Kg);PNU-282987组腹腔注射1ml的PNU-282987(1mg/Kg)、ABT-418+PNU-282987组为合并治疗组,腹腔注射1ml的ABT-418(0.6mg/Kg)和PNU-282987(1mg/Kg). 2.行为学评估 分别在基线期、1周末、2周末进行旷场实验、Lat迷宫实验,实验第10天起开始进行4天的Morris水迷宫训练,在第14天进行测试. 3.α4β2、α7受体蛋白及mRNA表达测定的实验方法 使用免疫组化方法检测大鼠海马、前额叶、纹状体中α4β2、α7受体蛋白的含量;使用原位杂交技术检测大鼠海马、前额叶、纹状体中α4β2、α7受体mRNA的表达量. 4.统计方法 实验数据用SPSS20.0软件包进行统计学分析.多组计量资料采用单因素方差分析(one-way ANOVA);两两比较时,方差齐时用LSD法检验,方差不齐时用非参数独立样本Kruskal-Wallis检验分析.P<0.05为差异有显著性. 结果：1.行为学评估结果 1.1旷场实验基线期,各组大鼠在旷场实验各测量指标差异无显著性(P>0.05).1周后,ABT-418组、PNU-282987组、ABT-418+PNU-282987组大鼠与对照组、生理盐水组大鼠相比,在直立次数、爬格次数、运动距离差异均有显著性(P<0.05),在理毛次数上无显著性(P>0.05).2周后,ABT-418组、PNU-282987组、ABT-418+PNU-282987组大鼠与对照组、生理盐水组大鼠相比,在直立次数、爬格次数、理毛次数、运动距离差异均有显著性(P<0.05),ABT-418组、PNU-282987组、ABT-418+PNU-282987组三组间差异无显著性(P>0.05). 1.2Lat迷宫站立次数上,各组之间在基线期水平、给药后1周、给药后2周时的差异均无显著性(P>0.05).站立时间上,各组之间在基线期差异无显著性(P>0.05).1周末和2周末ABT-418组、PNU-282987组、ABT-418+PNU-282987组大鼠与对照组和生理盐水组组,差异有显著性(P<0.05); 1.3Morris水迷宫为期4天的水迷宫训练,各组大鼠的逃避潜伏期无显著性差异(P>0.05).在定向航行次数,ABT-418组、PNU-282987组、ABT-418+PNU-282987组大鼠与对照组和生理盐水组,差异有显著的统计学差异(P<0.05),ABT-418组、PNU-282987组、ABT-418+PNU-282987组各组间比较差异无显著性(P>0.05). 2.大鼠海马、前额叶、纹状体中α4、β2、α7受体蛋白含量结果 免疫组化结果显示,ABT-418组、PNU-282987组、ABT-418+PNU-282987组前额叶、海马、纹状体区域的α4β2、α7受体亚型的表达均显著高于对照组和生理盐水组,差异均有显著性(P<0.05),且ABT-418组、PNU-282987组、ABT-418+PNU-282987组三组间差异均无显著性(P>0.05). 原位杂交结果显示,五组大鼠在海马、前额叶、纹状体区域的α4β2、α7受体mRNA的表达差异均无显著性(P>0.05). 结论：1.ABT-418和PNU282987可以降低SHR的活动水平,提高其空间学习和记忆能力,改善非选择性注意力. 2.ABT-418和PNU-282987使SHR大鼠前额叶、纹状体、海马等区域的α4、β2、α7受体蛋白表达增加,但是对mRNA的表达没有影响. 3.ABT-418和PNU-282987通过α4β2和α7受体改善SHR大鼠行为,反复给药可引起α4β2nAchR和α7nAchR受体蛋白表达上调,这可能是通过转录后机制介导的.

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