ghrelin和obestatin对大鼠空间学习记忆能力影响

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　　Ghrelin和Obestatin对大鼠空间学习记忆能力影响【摘要】目的探讨Ghrelin和Obestatin对正常大鼠空间学习记忆能力的影响。方法大鼠随机分为Ghrelin高剂量组、低剂量组和对照组1;Obestatin高剂量组、低剂量组和对照组2。Ghrelin各组双侧海马CA3区微量注射不同剂量Ghrelin和等量生理盐水;Obestatin各组侧脑室微量注射不同剂量的Obestatin和等量生理盐水。应用水迷宫方法检测大鼠的空间学习记忆能力。结果水迷宫隐匿平台实验中Ghrelin高剂量组的潜伏期与对照组1相比明显缩短，撤平台实验中Ghrelin高剂量组在原象限游泳的时间和总路程的百分比与对照组相比明显增加。Obestatin各组在隐匿平台和撤平台实验中的结果都没有统计学差异。结论海马微量注射Ghrelin可明显提高大鼠的空间学习记忆能力，该作用可能与Ghrelin激活海马部位有关;侧脑室注射Obestatin,在水迷宫实验中未能观察到大鼠空间学习记忆能力的提高。【关键词】Ghrelin;Obestatin;学习;记忆;海马;大鼠[ABSTRACT]ObjectiveToexploretheeffectsofGhrelinandObestatinontheabilityoflearningandmemoryinrats.MethodsRatslydividedinto sixgroupsas:highdoseGhrelin(HDG),loeamountofnormalsalineicroinjectionintothehippocampusCA3inGhrelingroup;DifferentdosesofObestatinandsameamountofnormalsalineemoryaze.ResultsThelatencyofsmingtimeanddistanceintheHDGeandsmingdistanceintheoriginquadranttestandprobetest.ConclusionMicroinjectionofGhrelinintothehippocampushasaneffectofimprovingtheabilityoflearningandmemoryinrats,ory;Hippocampus;Rats　　Ghrelin是1999年KOJIMA等[1]发现的生长素促分泌素受体1a(GHSR1a)的内源性配体。大量实验表明，Ghrelin具有很强的刺激生长激素释放、促进摄食、减少脂肪分解等作用[2]。由于Ghrelin在机体饥饿状态下主要由胃黏膜泌酸腺A细胞分泌，因此大量实验集中于Ghrelin对摄食的启动作用和能量平衡的调节作用的研究。最近的研究结果表明，脑室和外周给予Ghrelin具有促进正常大鼠学习记忆的能力[3,4]。Obestatin与Ghrein是于同一个基因的肽类激素，对它的报道目前有许多争议。ZHANG等[5]指出，大鼠腹腔和脑室内注射Obestatin均可以抑制摄食。但是有研究表明，Ghrelin可借助特殊的转运系统通过血 脑脊液屏障，而Obestatin却不能通过该屏障，并且它在血液中很快地被降解[6]。HOLST等[7]甚至认为，Obestatin并非GPR39的配体。GOURCEROL等[8]报道，腹腔内注射Obestatin(30、100、300mg/kg)并不影响累积摄食量。关于Obestatin对学习记忆能力的影响，VALERIA等[9]通过跳台实验和十字迷宫实验证实，Obestatin有增强记忆和促焦虑的作用。本实验采用双侧海马CA3区微量注射Ghrelin、侧脑室微量注射Obestatin，用水迷宫的方法观察其对大鼠空间学习记忆能力的影响。　　1材料与方法　　1.1动物及分组　　选用健康成年雄性orris水迷宫实验　　用于测量大鼠对水迷宫学习和记忆的能力。实验共历时5d，测试前1d让大鼠自由游泳2min;第1～4天，每天上午10:00～12:00进行训练，以避免日节律差异。每天训练4次，每次训练90s。训练时随机选择一个入水点，将大鼠面向池壁放入水中，观察并记录大鼠寻找并爬上平台的路程、所需时间(潜伏期)。4次训练大鼠分别从4个不同的入水点入水，如果大鼠在90s内未找到平台，需将其引至平台，并使其在平台上停留30s。这时潜伏期记为90s，每次训练间隔30s，统计4次的潜伏期的平均值。在第5天撤除水中平台，然后在原平台象限的对侧象限，将大鼠面向池壁放入水中，测其在90 s内在各象限的游泳时间、游泳距离及其占总时间、总距离的百分比。　　1.5统计学分析　　应用SPSS10.0及PPMS1.5[10]统计学软件进行处理，计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用方差分析。　　2结果　　2.1Ghrelin的水迷宫实验　　用药组与对照组大鼠每天双侧海马微量注射Ghrelin和生理盐水20min后进行水迷宫隐匿平台训练，历时4d。在训练过程中，大鼠寻找水中隐匿平台所需平均游泳时间和路程潜伏期见图1。从潜伏期变化可见，三组大鼠训练前2d潜伏期迅速下降，从第3天开始趋于平稳，维持在一较平稳水平。前3d三组之间时间和路程潜伏期比较，差异无统计学意义。第4天高剂量组的平均时间潜伏期为(9.12±0.93)s，明显低于对照组的(21.02±5.36)s(F=9.31,q=4.08，P<0.05)。高剂量组的游泳总距离为(176.31±15.33)cm，也明显低于对照组的(416.84±105)cm(F=10.18，q=3.98,P<0.05)。第5天撤除水下平台，高剂量组大鼠原平台象限游泳时间占总时间的百分比为(42.65±4.50)%，明显高于对照组的(28.65±3.27)%(F=9.02，q=9.02,P<0.05)。高剂量组大鼠原平台象限游泳距离占总距离的百分比为(38.94± 4.39)%，高于对照组的(26.68±2.45)%(F=12.22，q=8.04，P<0.05)。　　2.2Obestatin的水迷宫实验　　用药组与对照组大鼠均每天侧脑室微量注射Obestatin和生理盐水，20min后进行水迷宫隐匿平台训练，历时4d。在训练过程中，大鼠寻找水中隐匿平台所需平均游泳时间和路程潜伏期见图2。从潜伏期变化可见，三组大鼠训练前2d潜伏期迅速下降，从第3天开始趋于平稳，维持在一较平稳水平。前4d三组之间比较，差异无统计学意义。第5天撤除水下平台，三组大鼠在各象限游泳时间及游泳距离占总时间、总距离的百分比各组之间也无统计学意义。　　3讨论　　海马是大脑内侧颞叶的主要结构，与人陈述性记忆的形成关系密切。啮齿类动物的海马是空间学习的必需结构，Morris水迷宫任务与空间学习直接相关; 海马在接受高频传入冲动时突触效能发生改变，如长时程增强(LTP);当动物处于新的环境中时，海马个别的锥体细胞因位置改变而特异性放电。CARLINI等[3]研究显示，侧脑室注射Ghrelin引起焦虑并促进记忆。我们推测Ghrelin很可能通过海马部位起作用，所以选择把Ghrelin注射到海马。实验中双侧海马微量注射Ghrelin对正常成年大鼠的空间学习和记忆有改善作用，表现在隐匿平台实验中，高剂量组的游泳时间和路程都明显低于对照组。空间搜索实验中,高剂量组在原平台象限的游泳时间、距离占总时间、总距离的百分比都明显高于对照组。这与CARLINI等脑室注射Ghrelin通过跳台实验所得的结论一致，而且本实验是将Ghrelin直接注射到海马部位，说明Ghrelin可以通过海马的神经环路发挥作用。　　本文Obestatin的水迷宫实验结果并没有显示出它可以提高大鼠的学习记忆能力。这与CARLINI等的报道不相符合。可能的原因是CARLINI采用的是跳台实验，它是揭示动物记住某一行为的不良后果，在下次行动时有所犹豫，这主要反映了动物的非陈述性记忆。而我们的水迷宫实验主要反映动物的空间学习记忆能力，可能因为实验方法的不同而产生了不同的结果。另外，从Obestatin的生物学活性和受体方面考虑，它不能通过血脑脊液屏障，并且它在血液中很快被降解,受体也不能确定是GPR39,所以Obestatin是否可以增强学习记忆能力有待进一步讨论。 　　综上所述，双侧海马微量注射Ghrelin可以提高大鼠的空间学习和记忆能力，Ghrelin的这种作用与激活海马部位有关;但是侧脑室注射Obestain并不能通过水迷宫实验观察到大鼠的学习记忆能力的提高。【