长期酒精摄入对小鼠小脑颗粒层场电位的影响及其机制

摘要

目的 建立小鼠长期酒精注射中毒模型,探讨长期酒精摄入对小鼠小脑皮层苔藓纤维-颗粒细胞感觉信息突触传递的影响机制.方法 20只6～8周龄的健康雄性ICR小鼠按照随机数字表法分为生理盐水组(对照组)和酒精摄入组(酒精组),每组10只.酒精摄入组每日腹腔注射浓度为20％的酒精,对照组则注射同等剂量的生理盐水,注射周期均为28 d.注射结束后,在小脑的Crus Ⅱ区清除头皮及肌肉组织,去除颅骨,剥离硬脑膜,利用气体喷射装置在同侧触须垫30 mm处给予吹风刺激,寻找最大反应部位后,在小鼠脑表面灌流NMDA受体阻断剂[D-(-)-2-amino-5-phospho-no-valerate,D-APV]、代谢性谷氨酸受体1阻断剂(JNJ 16259685)及N-甲基-D-天冬氨酸(N-Methyl-D-aspartic acid,NMDA),每种药物灌流20 min,两种药物之间用人工脑脊液充分灌流直到波形恢复,期间通过膜片钳技术,记录小鼠小脑颗粒层电位波形的变化特点.采用Clampfit 10.3软件和SPSS 22.0软件对所有实验数据进行统计分析.结果 给予吹风刺激后酒精组小鼠颗粒层场电位反应的潜伏期(11.8±0.7)ms较对照组(10.1±0.2)ms显著延长(t=-8.041,P＜0.05),N1的振幅(1.2±0.1)mV明显小于对照组(0.6±0.1)mV(t=-12.728,P＜0.05).与对照组比较,酒精组小鼠颗粒层场电位反应抑制性成分P1波形上升时间[(4.4±0.2)ms,(3.2±0.2)ms]、持续时间[(12.1±0.5)ms,(10.3±0.2) ms]、消退时间[(7.8±0.2)ms,(6.9±0.2)ms]、波形下面积[(7.3±0.2)ms,(4.3±0.2)ms]均显著升高(t=16.100,-11.840,-11.673,-35.576,均P＜0.05).而两组小鼠刺激结束反应波形Roff波的振幅、波形半宽值、波形上升时间和衰减时间均差异无统计学意义(t=-1.909,-0.910,-0.789,1.462;均P＞0.05).当酒精组小鼠脑表面灌流JNJ16259685时,给予的5个吹风刺激诱发场电位的振幅较给药前均差异无统计学意义(P＞0.05).酒精组小鼠脑表面灌流D-APV后,吹风刺激诱发的场电位P1的振幅[(42.3±1.5)mV]较给药前[(101.1±0.9)mV]及洗脱后[(100.1±2.2)mV]均显著降低(t=106.762,-69.605;均P＜0.05),P1的波形下面积[(42.6±1.3)％]较给药前[(100.6±1.6)％]与洗脱后[(97.6±2.2)％]也显著减小(t=88.862,-67.791;均P＜0.05),且N2/N1比值(0.3±0.1)较给药前(0.4±0.1)与洗脱后(0.3±0.1)也明显降低(t=2.242,2.121;均P＜0.05).对照组小鼠脑表面灌流NMDA后,P1的振幅[(110.7±3.2)mV]较给药前[(100.1±0.9)mV]与洗脱后[(102.0±1.7)mV]显著增加(t=-10.173,7.669,均P＜0.05),P1的波形下面积[(127.9±3.5)％]较给药前[(100.0±3.1)％]与洗脱后[(115.0±5.3)％]显著升高(t=-18.698,6.447,均P＜0.05),而且N2/N1比值(0.5±0.1)较给药前(0.3±0.1)与洗脱后(0.3±0.1)也明显增高(t=-5.669,5.669,均P＜0.05).对照组小鼠脑表面灌流NMDA受体阻断剂D-APV后,面部吹风刺激诱发的场电位与给药前及洗脱后差异无统计学意义(P＞0.05).结论 长期酒精摄入显著压制MF-GC兴奋性谷氨酸能突触传递,增强小脑皮层GABAA受体介导的抑制性反应,抑制性成分的增强依赖于NMDA受体,但不依赖于1型代谢性谷氨酸受体.