【doc】锌对大鼠学习记忆的影响及其与海马CA3区和大脑皮质感觉运动区突触？…

【doc】锌对大鼠学习记忆的影响及其与海马CA3区和大脑皮质感觉运动区突触？… 锌对大鼠学习记忆的影响及其与海马CA3 区和大脑皮质感觉运动区突触,… Evidenceforimmunologicalprivilege.ProcRSoc IJond,1986.B224:275 1OKaplanHJ,StevensTR.Areconsiderationofim— munotogicalprivilegewiththeanteriorchamberof theeye.Transplant,i975,19;302 11HeadJR,CriffinWS.Immuneprivilegeintestis Basicparametersotallograhsurviva1Transplant 1983.36:423 BL00DSUPPIYANDM0RPH0L0GICALCHANGE0F PARATHYR0IDALL0GRAFTEDINT0CEREBR0VENTRICLE INRATS WangZhaojin,*WanXuancai (DepartmentofAnatomy,TaishanMedicalCollege,Taian271000 *DepartmentofNeurobiology,ChinaUnionMedicalCollege) Objective:Toobservetherevascularizationandmorphologicalchangefollowingparathyroid allograftedintocerebroventricle.Methods:WistarratsandSDratswereusedasdonorsandre— cepientsrespectivelly.theparathyroidofWistarratwereallograftedintocerebroventricleofSD rats.Thebloodsupplyandmorphologicalchangesoftheallograftwerestudied.Results:The hostbloodvesselsapproachedtheallograftandtherevascularizationappearedintheparenchyma oftheparathyroid5daysafteroperation.Thedensityofrevascularizationvesselsincreasedpr o— gressivelyandreachedthenormallevels4weekslater.Theparternofthevesselsinthegraftwa s notthesameasthebrain's.Withmicroscopicobservation,themorphologicalstructureofthe parathyroidwasnormal8weekslater.Conclusion:Thebloodsupplyofparathyroidrecovere d4 weeksaftergraftingandlateralcerebroventriclewasanidealsiteforparathyroidallograftlng. Keywordsparathyroid;allograft;revascularization;rat 田版髓舶 】移植到?瞄室后1周.可见部分的甲状旁腺内有再生的血昔出现.井可见新生的 血管盲|崮(Pr移植的甲状旁棘)一×4O 2移植到?瞄室后2周.甲状旁雎内血昔密度增加.可见移植物与宿主吻合的血管, ×40 3移植到一瞄室后4周.甲状旁雎内血管密度明显增加,可见移植物与宿主吻合的 血管一×4O. 4移植到?瞄室后8周.甲状旁雎内细胞结构基奉正常,HE染色,×4O. 解剖学杂志2000年23卷1期 更正启事 《解剖学杂志》编辑部: 贵刊第22卷第5期379页刊出我枝教师撰写的《自糊牯舍荆新用{去》一文,经 我枝学术委员会,医学教育研究 室核实}作者顺序应为;王勇魏新昌戴宏,请贵刊能协助给予更正为盼! ?吉卫生学校学术委员击医学教青委员击1999.1】.8 42 —— 43—— CHINESEJOURNAIOFANATI)MYVo1.23No1200,5 @ 解剖学杂志2000年23卷1期 二,' 锌对大鼠学习记忆的影响及其与海马CA区和大脑 皮质感觉运动区突触界面结构的相关性研究 『:{ 龚云-冯慎远 ./ (Nit师范大学体育学院,硼—300而—医学院解剖学教研审) 摘要目的:阐明锌离子对学习记忆行为及其相关脑区超微结构的影响,探讨学习记忆的神经机制:通过一 次性被动回蒋反应,并以步^潜伏期的时间为指标,筛选出10只记忆力低劣的大鼠,建立太鼠记忆力模型.观察其 大脑皮质感党运动区及海马CA3区神经元的突触变化.结果:喂锌大鼠电击后24h的步^潜伏期时间显着延长(P <0o5),两脑区突触后膜致密物质非常显着增厚(P<0.0?突触界面呈现平直型,正向弯曲墅和负向弯曲型三 种,以平直型为主,结论:锌离子可增强记忆能力,并影响相关脑区神经元突触发生可塑性变化,突触后膜致密物质 厚度与记忆力强弱有相关关系 关建词;芝兰;殳机超嗍 锌作为人体必需微量元素之一,在脑内以 较高浓度存在,其与脑功能的关系已引起重视 近年来研究发现,长期持续提供缺锌饮食,可导 致脑内锌含量下降,DNA合成降少,长时程 增强效应诱发率降低.学习记忆能力减退.但饮 食中添加过量的锌,对学习记忆也有损害作 用有关长时程增强效应的研究证实.生 活环境变化,行为训练,药物等因素均可引起学 习记忆相关脑区神经元的突触修饰或瓶突触形 成.锌在脑内以海马组织中含量较高,它不仅 影响诸多酶的功能与活性,而且参与神经兴奋 的传导和递质的合成与释放过程.锌对学习 记忆行为及脑区神经元的影响是否同步发生, 它们的相关性研究资料还很少.本文试图通过 给大鼠喂锌,以观察其学习记忆行为和相关脑 区神经元突触形态结构变化,为探讨学习记忆 的神经机制提供解剖学依据. l材料和方法 1.1实验动物筛选及其分组采用40只SD 雌性成年大鼠,体重150~260g,均经一次性被 动回避反应进行筛选,回避反应箱(80×20×45 ~rf1)由木板自制,箱底装有间隔1crrl的细铁 —— dd—— 条,反应箱被一有孔隔板分为两半部.动物可自 由穿行,一侧与电源相连.另一侧不接电源,为 安全医.实验时,将大鼠置于反应箱连接电源的 一 侧,用50V交流电连续刺激5sec.以电击后 24h步人潜伏期的长短(330sec为限)为指标, 筛选出10只记忆低劣的大鼠,随机分为实验组 和对照组,每组各5只. 1.2动物喂养及处理实验组大鼠每日饮锌 水354ml(以ZnSO4?7HO配嗣成50~g/'ml 锌液),对照组饮等量双蒸水.两组动物均自由 摄食连续喂养45d,第46d将全部动物再测一 次步人潜伏期的时间,后在深麻醉下(0.4戊 巴比妥钠腹腔注射),用2多聚甲醛和2.5 戊二醛磷酸缓冲液(pH7.4)经左心室一主动脉 灌注固定,即刻剥取整脑于上述固定液中浸泡 3,4h,再移人20蔗糖磷酸缓冲液中4C冰 箱过夜. 1.3电镜样品制备每组任选3只大鼠整脑, 参照鼠脑图谱切取右侧大脑皮质感觉运动区和 右侧海马CA3区,每区切下1mm.组织2块, 锇酸固定,漂洗,常规脱水,Epon8]2包埋,先制 成半薄切片,1甲苯胺蓝染色.光镜定位后,再 用LKM超薄切片机制成超薄切片,每块切2 片.经枸橼酸铅及醋酸铀染色.共计制成48张 铜网,用JEM一12ooEX/S型透射电镜观察,每 张铜网拍片两张.共计拍片96张. 1.4突触界面结构测量法在60000倍电镜 照片上,参照Jones等方法l5测量突触界面曲 率,即突触界面弧长(a)与弦长(b)之比.平直型 界面.弧长等于弦长,曲率为1;弯曲型界面,其 弧长假定由许多小段折线组成.测量时用圆规 恒定的脚间距从弧线的一端测量至另一端. 求得弧长,再用游标卡尺测量弦长.便可求得曲 率.参照Galdner的方法,用游标卡尺测量突 触活性区长度和突触后膜致密物质厚度 (PSD),突触间隙宽度用多点平均法测量 2结果 2.1实验组动物连续喂锌液45d后,测定了 实验组和对照组电击后24h的步人潜伏期的 时间,其结果见表1表1结果显示,两组动物的 步人潜伏期时间有显着性差异(P<0.05).说明 锌有巩固和提高大鼠学习记忆的作用 寰l大鼠电击后24小时的步入潜伏期观搴结果(min *P<005与对照组比较.差异显着 2.2电镜观察结果电镜下观察.所见两组动 物海马CA3区和大脑皮质感觉运动区的Gray I型突触.符台兴奋性突触的形态特征(图1). 突触界面活性区长度,突触后膜致密物质厚度, 突触间隙宽度及曲率的统计结果见表2.表2结 果显示.实验组两脑区突触后膜致密物质极显 着地增厚(图2.3,4,5)提示锌有较强的激发 突触活性区的作用.可能参与神经递质的台成 和释放过程电镜F两脑区突触界面呈现不同 形状,具有平直型和弯曲型两种弯曲型又有两 种形式,突触后膜向前膜一侧弯曲的,为正向弯 曲型;向突触后膜一侧弯曲孵.称负向弯曲型, 各型突触界面观察统计结果见表3.表3结果表 明.锌对大鼠两脑区神经元的突触界面类型.不 具明显影响 寰2两脑区突?界面彗构参数(x?s) 注:n=突触散一*P<0.0J与对照雏比较-差异非常显着 45 表3两蛆动糟突越界面弯曲型百升事(" 注:n一寰数 3讨论 3.1脑内突触后膜致密物质变化及其生理意 义在突触界面结构上,突触后膜致密物质厚 度是最容易改变的参数,影响其变化的因素较 多,据Gtildner等报道.大鼠视交叉上核的突 触后膜致密物质(PSD),在持续光照时变薄.而 持续黑暗时增厚.本实验发现,给实验组大鼠连 续补锌45d,其海马CA34区和大脑皮质感觉 运动区的突触后膜致密物质极显着增厚,其在 脑内变化的生理意义已引起广泛注意已有资 料证明.刺激大鼠海马CA3区.产生长时程增 强效应时,海马的突触后膜密物质随之增厚,据 此认为,突触后膜致密物质增厚可能是突触功 能增强的物质基础l.生化分析表明,突触后膜 致密物质吉有多种蛋白质和酶(研究表明:它含 有微管蛋白,肌动蛋白,神经丝蛋白,以及环核 苷酸二酯酶等).有人认为,这些蛋白质分子构 型的改变,表现为致密物质厚度的增加或减薄. 因此,从蛋白质水平进一步研究学习记忆的突 触机制是很有意义的. 3.2锌对学习记忆行为的影响锌对脑内蛋 白质的合成有重要影响.左巍等0研究证实,锌 能增加CaMg一ATPase活性并促进3HLeu 掺人蛋白合成.CaMg_一ATPase是维持细胞 内钙正常水平的一种重要酶,而细胞内钙水平 对神经兴奋的传导和递质的合成与释放等功能 活动,具有重要意义张维宁等发现,神经细 胞内游离钙水平过高或过低都可导致学习记忆 一 46一 能力的减退并影响蛋白质合成.神经元内钙稳 态的维持,是细胞生存的关键.本实验发现,补 锌大鼠脑区神经元的突触后膜致密物质极明显 地增厚.这可能是锌维持钙离子的稳态,激活或 增强蛋白质合成过程中的酶活性,加速神经递 质的合成与释放.并同步发生步人潜伏期时间 延长.学习记忆能力增强.据此推测,脑区神经 元突触后膜致密物质增厚,是神经元兴奋过程 的重要表现形式,可能是步人潜伏期时间延长, 学习记忆能力巩固与加强的形态结构基础.据 此可以认为脑内锌离子含量,神经元突触界面 结构的可塑性变化和学习记忆行为的强弱三者 之间存在着紧密的相关关系. 参考文献 1孔样英,付晓兰,吴喜惠.实验性缺锌大鼠大脑神经 元DNA含量的初步观察.微量元素与健康,1995. 12(1)!l1. 2左巍,陈启盛.李栋生,等.高锌饮食对太鼠学习记 忆的影响.中国行为医学科学.1996.5(2):62. 3DesmondNL,Anatomy.fasSOClattvelong—term synapticmodification.NewYork.1988.265. 4$levinJT.EffectsofZincon,markersofglutamate andaspartateneurotransmissioninrathippocam— pus.BrainRes.1985,334:28】_ 5JonesDG.DevonRM.Anultrastructuralstudyin— tOtheeffectofpentobarbition.nsynapticorganiza tion.BrainRes.1978,147:47. 6GuldnerFH.Increaseinpostsynaptmdensitymate— rialinoptictargetileuronoftherBtsuprachiasmatic nucleusafterbilateralenucleation.NeurosciLeft. 1980t17:Z 7GaldnerFH.Plasticityinsynaptieappositionofop ticnerveafferentsunderdifferentlightingeondi— tions.NeurosciLett,1979,14:235 8章子贵.陆汉新,李振武,等.小鼠记忆保持能力与海 马CA.区囊触界面结构的相关性.神经科学,1995, 2'3):136. 9左巍,陈启盛,李栋生,等.锌离子对大鼠海马寞触 体CaMg2-1-ATP酶活性及蛋白质合成的影响.神 经科学,1997,4(1):31. 1O张维宁.海马内钙离子水平对小鼠记忆巩固的影 响.中国药理学通报,1994.10(4/:262. EFFECTOFZINC0NLEARNINGANDMEM0RYAND THEIRRELAT10NWITHSYNAPTICINTERFACE STRUCTUREINHIPPOCAMPALCA3AREA ANDSENS0RI—M0T0RAREA0FC0RTEXINRATS GongYun,FengShenyuan (CollegeofPhysicalEducation,NorthwestNormalUniversity,Lanzhou730070) TostudytheeffectofZinconlearningandmemoryandrelatedbrainareasuhrastructureand explorethenervousmechanismoflearningandmemory.Throughone— trialpassiveavoidancere sponse,tenratswithbadmemorywereselectedaccordingtOstep— throughlatency(STI),anda ratmemorymodelwasdeveloped.TheSynapticchangesofneuronwereobservedinsensorimo— torareaofcortexandhippocampa1CA3area.Theresultswereasfollows:AftergivenZinc.the postsynapticdensitymaterialof2brainareasinexperimentalgroupratsbecamesignificantly thicker(P<0.O1);24hoursafterelectricalshock,STLperiodwassignificantlylonger(P< 0.05).Thesynapticinterfacecouldbepositivelycurved.negativelycurvedandflat.theflatwas themaintype.TheaboveresultssuggestthatZinccanstrengthenmemoryandaffectthesynap s esofneuroninrelevantbrainareas.causingplasticchanges.Thethicknessofpostsynapticden si tymaterialisrelatedwiththestrengthofmemory. Keywordscortex;hippocampus;zinc 啊版说明 1示兴奋性突触.×50000. 2实验组悔马CA区.补锌后PSD,×60000. 3对J!lf组悔马cA匠.示PsD.×60000. 4实验组大脑皮质感觉运动区,补锌后PSI).×60000 5对J!}【组大脑皮质感觉运动区.示PSD.×60000. 47— 解剖学杂志2000年23卷1期 欢迎订购《解剖学杂志》 《解剐学杂志》创刊于1964年8月,由中国科学技术协会主管.中国解剖学会主办,邮局发行,为双月刊.属国 家级刊物.每奉订竹O0元,垒年30.00无,欢迎读者前往邮局订购.邮发代号4380. 《解剖学杂志》曾两攻设中文棱心期刊要目总览》评为棱心期刊.该总览统_十了全国131个学科的10331种中 文期刊,采用目前国际公认和通用的文献量,文摘率及引用率等综合评审评选出1578种棱心期刊.总览每隔4年 组织一欢评选(1992年为第一嵌),本刊继1992年镀评为中国棱心期刊后,1996年又第二次被确认为棱心期刊. 《解剖学杂志编辑部 一 48—