大鼠在体海马CA1区场电位引导新技术——刺激/记录/给药一体化装置的开发和应用

大鼠海马场电位记录是研究学习记忆的一个重要手段,尤以在体记录更具生理学意义.为克服目前在体海马场电位记录的弊端和诸多不便,提高实验效率,设计并完善了一套简便易行,融刺激、记录、给药于一体的大鼠海马在体CA1区场电位实验技术.将雄性SD大鼠麻醉后固定于脑立体定位仪上,利用自制的刺激/记录/给药联合装置,引导海马CA1区场兴奋性突触后电位(fEPSP).结果表明,使用刺激/记录/给药联合装置能长时间稳定记录由测试刺激诱发的海马CA1区fEPSP.高频刺激条件下,能成功诱导早期时相长时程增强(E-LTP)和晚期时相型长时程增强(L-LTP).海马内注射AMPA受体阻断剂CNQX(100μmol/L,1μl)可迅速抑制fEPSP,注射NMDA受体拮抗剂AP-5(100μmol/L,1μl)可明显压抑LTP,药物发挥作用的时间较侧脑室给药明显缩短,剂量减少.采用此联合装置还成功实现了PPF的稳定记录.总之,采用刺激/记录/给药一体化技术进行在体海马CA1区场电位记录的特点是简单、可靠、高效,可以为开展脑认知功能活动的电生理学研究奠定良好的基础.

抗钠钙交换体特异位点抗体对离体大鼠心脏功能和血管张力的影响及其与哇巴因、(±)Bay K8644作用的比较

目的:比较抗钠钙交换体(NCX)特异位点(α-1重复序列124HNFTAGDLGPSTIVGSAAFNMF145)抗体、传统强心药哇巴因以及L型Ca2+通道激动剂(±)Bay K8644对离体大鼠心脏和血管功能的影响,以探求新的强心作用靶点。方法:选用成年大鼠,体重250～300 g,快速分离心脏和胸主动脉,利用Langendorff离体心脏灌流装置和血管环张力测定系统观察10 nmol/L、20 nmol/L和40 nmol/L抗NCX特异位点抗体以及哇巴因(0.5mmol/L)、(±)Bay K8644(0.1 mmol/L)对心脏血流动力学指标左室发展压、左心室内压上升/下降最大速率(±dp/dt max)、冠脉阻力以及胸主动脉环张力的影响。结果:10 nmol/L、20 nmol/L和40nmol/L抗NCX特异位点抗体剂量依赖性地使大鼠离体心脏左室发展压、+dp/dt max和-dp/dt max增加,表明心脏收缩和舒张效率均增强。给药过程中均没有发生心律失常。哇巴因(0.5 mmol/L)和(±)Bay K8644(0.1 mmol/L)对正常离体灌流大鼠心脏左室发展压及+dp/dt max也有增强作用,作用强度与抗NCX特异位点抗体(40 nmol/L)的作用相当,但(±)Bay K8644(0.1 mmol/L)对-dp/dt max无明显影响,哇巴因(0.5 mmol/L)则有使-dp/dt max下降的趋势。哇巴因(0.5 mmol/L)在给药5 min后,多数离体心脏出现≥5 beats/min的早博,(±)Bay K8644(0.1 mmol/L)给药过程中离体大鼠心脏没有出现心律失常。结论:抗NCX特异位点抗体可以同时增强离体灌流大鼠心脏的收缩和舒张活动,并且不增加心律失常的发生率,同时对灌流心脏冠脉阻力以及离体大鼠的胸主动脉环张力也没有显著影响。

抗糖尿病新药(D-Ser2)Oxm拮抗淀粉样β蛋白细胞毒性的神经保护效应观察

淀粉样β蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)在脑内的沉积及其神经毒性是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的主要原因之一,目前仍缺乏拮抗Aβ的有效药物。最新报道表明,一种新的抗糖尿病药物(D-Ser2)Oxm不仅可以改善2型糖尿病(T2DM)大鼠的血糖和胰岛素水平,也具有促进皮层和海马神经元及其突触发生的效应。然而,(D-Ser2)Oxm是否能拮抗AD时Aβ所致的细胞损伤仍缺乏实验依据。本研究在培养原代大鼠海马神经细胞基础上,通过细胞活性和早期凋亡测定、细胞内钙成像以及线粒体膜电位检测,研究了(D-Ser2)Oxm对Aβ1-42所致细胞毒性的拮抗效应。结果显示,与单独给予Aβ1-42处理的细胞相比,(D-Ser2)Oxm+Aβ1-42处理组的细胞活力明显提高,而加入GLP-1受体抑制剂exendin(9-39)后,细胞活力则显著下降;(D-Ser2)Oxm可有效拮抗Aβ1-42导致的细胞凋亡,并使凋亡相关蛋白caspase3含量显著降低;(D-Ser2)Oxm处理还有效阻止了Aβ1-42引起的海马细胞内钙水平升高、线粒体膜电位去极化以及糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)(Y216)的活化。以上结果表明,(D-Ser2)Oxm可能是通过激动GLP-1受体对抗Aβ1-42的神经毒性,并且这种保护效应可能与细胞内钙稳态调节和线粒体膜电位稳定有关。

GLP-1／GIP／Gcg三受体激动剂改善阿尔茨海默病三转基因小鼠的认知行为

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种严重威胁人类健康的进行性神经退行性疾病,目前为止仍然缺乏有效的治疗方法。最新研究表明,2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是AD发生的一个重要危险因素,T2DM的治疗药物对AD也显示出一定的神经保护效应。胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)/葡萄糖依赖性促胰岛素多肽(glucose-dependent insulinotropic polypeptide,GIP)/胰高血糖素(glucagon,Gcg)三受体激动剂(Triagonist)是在GLP-1/Gcg双受体激动剂关键序列基础上,融入GIP部分氨基酸序列后,改造而成的一种新的、同等程度激活GLP-1/GIP/Gcg受体的单分子多肽。最近Triagonist已在啮齿类动物肥胖模型上被证实具有良好的控制血糖效应。本研究利用多种行为学手段首次观察了慢性腹腔注射Triagonist对三转AD(3xTg-AD)小鼠学习记忆认知行为的改善作用,并利用ELISA和Western blot技术探讨了可能的分子机制。结果显示,Triagonist慢性处理明显逆转了3xTg-AD小鼠的工作记忆损伤,Y迷宫自发交替实验正确率明显上升;Triagonist还改善了3xTg-AD小鼠的长时程空间学习记忆能力,使经典Morris水迷宫测试中的逃避潜伏期明显缩短、目标象限游泳时间延长、对位水迷宫再学习的可塑性增强。ELISA和Western blot实验结果显示,Triagonist上调了3xTg-AD小鼠海马内的cAMP、PKA和p-CREB水平。这些结果表明,GLP-1/GIP/Gcg三受体激动剂可以改善3xTg-AD小鼠的认知行为,c AMP/PKA/CREB信号通路的上调可能介导了其神经保护作用,提示GLP-1/GIP/Gcg三受体激动剂有望成为预防或治疗AD的一种新策略。