低氧预适应对小鼠海马CA1区突触传递效应的影响

【作者】 高翠英； 崔秀玉； 张然； 邵国； 吕国蔚；

【机构】 首都医科大学神经生物学系,疼痛生物医学研究所； 中国协和医科大学基础医学研究所； 包头医学院生物医学研究中心； 首都医科大学低氧医学研究所；

【摘要】 脑低氧预适应是脑抗缺血/缺氧的一种内源性保护现象。哺乳动物的海马脑区对缺氧/缺血极为敏感,而且海马脑区是研究学习记忆及神经可塑性等功能机制的常用模型。突触传递效率的长时程增强(long-termpotentiation,LTP)是突触部位传递效能增强的一种表现形式。本研究应用脑片细胞外微电极记录技术,通过观察整体动物急性重复低氧预处理后海马脑片CA1区诱发电位及LTP诱导产生的变化,探讨低氧预适应对突触传递效应的影响。将BALB/c雄性小鼠(体重20-22 g)随机分为正常对照组(正常不低氧,H0)、实验对照组(1次低氧,H1)和实验组(重复4次低氧,低氧预适应,H4)。制备H1组和H4组动物,分别记录缺氧耐受时间。将H0、H1或H4组小鼠断头取脑,制备成厚度400μm的海马脑片。将孵育后的脑片放入记录槽中,将双极金属钨丝刺激电极置于CA3区Schaffer侧支路径上,玻璃记录微电极置于CA1区锥体细胞层记录离体海马脑片诱发电位和强直刺激(100 Hz,100串)诱发的LTP。实验结果发现:(1)小鼠随着重复低氧次数的增加,缺氧耐受时间增加。H1组小鼠的缺氧耐受时间平均为(17.2±2.9)min。H4组小鼠的缺氧耐受时间平均为(78.7±7.9)min,其差异具有显著性意义(P<0.01)。(2)H0、H1、H4组小鼠海马脑片均可记录到PS。但经强直刺激后,H0、H4组PS幅值较H1组明显增加。H0、H1、H4三组PS幅值平均增加值分别为(51.87±7.99)%、(-4.08±5.48)%和(31.26±7.40)%。H1组LTP的诱出率(10%,n=10)显著低于H0组(100%,P<0.01,n=9)和H4组(77.8%,P<0.05,n=9)。H0和H4组之间差异均没有显著性意义(P>0.05)。与H1组相比较,H4组海马脑片PS的幅值在强直刺激后增加明显,LTP的诱出率明显回升,基本接近至H0组水平。结果提示,低氧预适应可使突触传递效应增强,而这种突触传递效应的增强可能对脑组织具有保护作用。更多还原