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编号:10686987
早期经验相关的大鼠脑内一氧化氮合酶活性改变
http://www.100md.com 《基础医学与临床》 1999年第6期
早期经验相关的大鼠脑内一氧化氮合酶活性改变

杨 迪 谭会兵 鲍秀兰 恽君惕 杨迪 谭会兵 恽君惕 中国医学科学院 中国协和医科大学 基础医学研究所，北京 100005；鲍秀兰 北京协和医院儿科，北京，100730 基础医学与临床 1999 0 19 6
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很多研究已证实，出生后早期在富于感官刺激的丰富环境(EC)中生存的动物，与在缺少这种刺激的贫乏环境(IC)或标准环境中生存的动物相比，空间认知能力明显提高，并伴有一系列脑形态学和生化改变。有关这一效应的机制了解不多。一氧化氮(NO)，作为一种新发现的逆向信使，被认为在突触可塑性机制中具有重要作用。但有关NO与环境刺激脑效应的关系尚未见报道。为探讨这一问题，我们研究了在不同早期环境中饲养的大鼠脑内一氧化氮合酶(NOS)活性及认知行为的改变。
采用24日龄雄性Wistar大鼠48只，随机分配在EC和IC两种环境中饲养30天。EC大鼠群居于一大笼，笼内有经常更换的玩具。IC大鼠独居于小笼，无玩具，光照较弱。这两组又再分为生理盐水对照组和NOS抑制剂组(即ECS、ICS、ECL和ICL组)，每组均为12只。环境暴露期间，ECL和ICL组隔日腹腔注射NOS抑制剂L-NAME(50mg/kg)，ECS和ICS组注射生理盐水。于55日龄起连续8天进行Morris迷宫作业，测定动物的逃避潜伏期(ELAT)以评价其空间认知能力。行为作业前后每组各取3只动物，进行大脑冰冻切片和NADPH-黄递酶(NOS的标记物)组化分析，并利用计算机图像分析技术对以下脑区的染色强度进行定量分析：海马齿状回(DEN)、扣带周围皮层(ACIN)、嗅裂以下皮层(BRF)和ACIN与嗅裂之间皮层(ARF)。
行为测定结果表明，ECS、ECL组水迷宫作业ELAT分别显著短于ICS、ICL组，而ECS与ECL和ICS与ICL组间ELAT差异无统计学意义。这提示EC与IC相比，能提高大鼠的空间认知能力，而环境暴露期间隔日应用L-NAME(50mg/kg)未对空间认知能力产生明显影响。NOS测定结果(见表1)表明：(1)分别比较ECS与ICS组、ECL与ICL组环境暴露后(训练前)的结果，可见EC暴露条件下，DEN和皮层各脑区(ECS组ACIN除外)NOS活性均显著下降，其中DEN下降幅度最大。(2)在两种环境条件下，L-NAME的慢性应用均导致DEN中NOS活性的下降，而在皮层则使之升高。(3)行为训练导致四组大鼠DEN中NOS活性均下降(IC大鼠尤甚)，而皮层不同区则有不同改变。

表1早期环境与行为训练对不同脑区NADPH-黄递酶积分光密度的影响
Table1 Effects of early environments and behavioral trining of the integral opticaldensity of NADPH-D reactivity in different brain regions(±s)

Group ACIN n ARF n DRF n DEN n
ECS
Before 60.4± 5.23c,d 24 52.8± 4.9a,c,e 23 135.8± 6.2a,c,e 11 55.6± 7.6a,b,c 14
After 65.4± 6.8 12 113.5± 9.8 12 113.8± 8.1 10 49.3± 8.8 14
ICS
Before 58.7± 5.5c,e 23 98.0± 5.8c,e 24 189.3± 5.3c,e 12 199.7± 12.9c,e 14
After 98.7± 8.2 12 112.3± 15.7 12 251.6± 10.5 10 23.3± 6.1 14
ECL
Before 70.1± 13.3c,a 24 107.0± 11.0b,a 24 222.9± 13.4a 12 43.7± 5.7c,a 14
After 120.0± 10.0 12 100.4± 10.7 12 220.4± 0.1 10 18.6± 4.1 14
ICL
Before 96.8± 11.8 24 125.4± 11.5 24 346.3± 11.33c 12 174.3± 9.3c 14
After 98.5± 9.6 12 123.4± 8.9 12 158.6± 10.0 10 18.1± 4.4 14
Note All values are expressed in rslativeunit.n:number of obserred ivsual fields from three subjects in each group.Differs from IC:a P<0.01.Differsfrom after training:b P<0.05,c P<0.01.Differs from L-NAME rteatedgroup:d P<0.05,e P<0.01.

本文首次报告出生后不同的早期经验与脑内NOS活性的改变相关，即富于感官刺激的环境导致海马和大脑皮层NOS活性的下降。这一结果提示NO参与早期经验的脑效应。环境暴露期间L-NAME的应用导致DEN中NOS活性的下降，而在皮层NOS活性反而上升，其原因尚不清楚。我们设想可能与大脑皮层存在某种增强NOS活性的代偿机制有关。

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