短期高盐摄入对小鼠学习记忆功能的影响论文_邓广耀,黄志诚(通讯作者)

济宁医学院解剖学教研室 山东济宁 272067

摘要:目的 研究高盐饮水对小鼠学习记忆能力的影响。方法 选择健康小鼠48只,并将其随机分为4组,即高浓度组(以4%的氯化钠溶液为饮用水)、中浓度组(以3%的氯化钠溶液为饮用水)、低浓度组(以2%的氯化钠溶液为饮用水)和对照组。高盐摄入15天后,用Y型迷宫实验进行小鼠学习和记忆功能的测试。结果 与对照组比较,除低浓度组的正确反应率外,其余各浓度组的总电击时间、总训练次数、错误反应次数、正确反应率等表示学习功能的指标均存在显著性差异(P<0.05,P<0.01)。24小时后,重复Y型迷宫实验,各浓度组的总电击时间、错误反应次数、正确反应率等表示记忆功能的指标均较对照组存在显著性差异(P<0.05,P<0.01)。结论 短期高盐摄入可影响小鼠的学习与记忆功能。

关键词:高盐摄入;学习;记忆;小鼠

高盐饮食是指每天摄入的食盐量超过机体正常生理所需。高盐饮食及其对机体的危害已广受关注。研究发现,长期食盐摄入量过多(如每日超过10g以上),可增加高血压、心脏病、肾脏病、脑卒中、胃癌的发病率[1-3]。;增加钙的排出,影响骨骼的生长发育,极易发生骨质疏松甚至骨折;机体的防御能力会被抑制,易使病毒进入人体。学习和记忆是机体最重要和最基本的神经功能之一,是大脑对环境变化的终生适应,其目的是获得生存技巧,利用以更好的适应环境和改造环境。其出现异常或发生改变又是机体对外来毒物或有害因素早期(或亚临床)病理反应之一,学习和记忆的解剖基础位于海马区。目前有关高盐摄入对学习记忆功能影响的研究尚少。本研究以高浓度盐水摄入的方法,探讨高盐摄入对小鼠学习记忆功能的影响,为高盐饮食对机体危害的全面评价和防治提供基础资料。

1 对象与方法

1.1 实验动物与分组 健康昆明种小鼠48只,体重18~22 g,雌雄各半。将小鼠随机分为4组,即高浓度组、中浓度组、低浓度组3个实验组和1个对照组,每组12只,4个组的饲喂条件完全相同。喂养期间,动物室保持清洁安静,自由饮食。

1.2 方法

1.2.1高盐摄入实验 所有小鼠在实验室内正常饲喂5天后开始实验。高浓度组、中浓度组、低浓度组分别给予浓度为2%、3%和4%的氯化钠溶液作为其日常饮用水,让小鼠自由用。

对照组给予蒸馏水饮用。共15天。

1.2.2 Y型迷宫试验方法 Y型迷宫由相互夹角等于120°的三等分辐射式支臂和一个连接区组成,每臂底部设有铜栅。实验时,3个支臂交互通电,形成带电区和安全区,以小鼠在通电区逃向安全区的探索、逃避及其所用时间和正确逃避次数,反映小鼠的反应性、学习功能和记忆功能。

实验前,现将所有小鼠放入Y型迷宫中,将迷宫通电,观察小鼠反应,将反应迟钝和反应过于灵敏的小鼠剔除,用剩余小鼠进行本次试验研究。

学习功能测试:高盐摄入实验结束后进行。以小鼠受电击后从起步区逃至安全区的时间及点击次数为观察指标,所用时间越少、被电击次数越少,表示其学习功能越强。记录每只小鼠10次测试反应指标(总电击时间、总训练次数、错误反应次数、正确反应率)。

记忆功能测试:学习功能测试结束24小时后,重复进行Y型迷宫实验,以测试其记忆功能。记录每只小鼠10次测试的反应指标(总电击时间、错误反应次数、正确反应率)。

1.3统计学处理 用SPSS 13. 0统计软件包进行单因素方差分析。

2结果

2.1实验过程中小鼠一般情况

实验开始3天后,高浓度组小鼠出现精神萎靡、活动减少、进食量和饮水量下降的表现,中浓度组、低浓度组分别在实验开始后的第5天和第8天出现同样表现,且随着实验时间的延长,上述表现更加明显。无动物死亡。

2.2小鼠学习能力测试结果

各组小鼠学习功能测试的结果表明,总电击时间、总训练次数、错误反应次数、正确反应率等指标在总体上具有显著性差异(F=3.36~11.05,P=0.00~0.03)。与对照组比较,除低浓度组的正确反应率外,其余各浓度组的各指标均存在显著性差异(P<0.05,P<0.01),并随摄盐浓度的增高,差异更明显。见表1。

3讨论

有人发现[4],高盐饮食可对小鼠行为学产生影响,如可加重小鼠更年期的焦虑程度,并降低其活动能力。但高盐饮食对其他神经行为功能影响的关系目前研究尚少。用Y型迷宫测试小鼠学习记忆功能,是基于动物条件反射的原理而设计的,它通过动物被动回避反应性,同时观察动物逃避条件反射和空间辨别的能力,是一种能较客观反映和评价空间学习记忆能力的测定方法,被广泛应用于动物神经行为功能的实验研究中[5]。

本实验研究表明,小鼠在短期高盐摄入后,除低浓度组的正确反应率外,其余各组的总电击时间、总训练次数、错误反应次数、正确反应率等表示学习功能的指标均较对照组存在显著性差异;24小时后重复测定,则总电击时间、错误反应次数、正确反应率等表示记忆功能的指标也较对照组存在显著性差异。且随摄盐浓度的增高,学习和记忆功能改变更明显。因此本结果表明,短期高盐摄入可降低小鼠的学习和记忆功能。高盐对小鼠学习记忆功能影响的可能是与以下因素有关:①损伤血管内皮,增强交感神经系统活性和激活肾素-血管紧张素系统,导致AngⅡ、ICAM-1、VCAM-1等缩血管、促进血管内小血栓形成、导致血管炎症的因子增高,而NO、CGRP等舒张血管的物质含量降低,而使海马区组织缺血缺氧。②高盐饮食可引发氧化应激的增强(如活性氧簇、炎性细胞因子),进而导致局部组织的损伤[6]。③Na+参与多种酶的稳定性、维持其活性,并参与某些蛋白质的合成,导致海马区C-fos蛋白表达异常,而后者正是与学习记忆功能相关的功能蛋白[7]。此外,高盐饮食导致的高钠血症可能影响海马区细胞膜上Na+-K+-ATP酶的活性[8]。

学习相当于行为的变化或改变。学习和记忆功能的改变常是机体出现器质性损伤的前期信号,有助于早期预防和干预措施的制订与实施。但本研究的结果是初步的,且与实际生活中人们慢性摄入高盐也有所不同。因此,高盐摄入是否会改变人类学习记忆功能及其确切机制,尚待进一步研究。

参考文献:

[1]张锡明,郭福林,靳雷,等. 高盐饮食与高血压及其相关因素分析[J].中国行为医学科学,1997,6(1):53-54.

[2] 罗碧辉,赖清,曾昭华,等.高盐饮食/感觉神经变性对心脏功能的早期影响[J].中国现代医学杂志,2014,24(26):7-11.

[3] 刘娜,沈月平,李宝霞,等. 高盐饮食及腌制食品与胃癌关系的Meta分析[J]. 环境与职业医学 2009,26(3):263-266.

[4]黄宽,叶丽芝,李最,等.高盐饮食对更年期焦虑症小鼠行为学的影响[J].湖南中医杂志,2013,29(12):130-132.

[5]赵崇侃,陈启盛.种智能化Y-型迷宫[J].中国应用生理学杂志,1997,3(4):63-364.

[6]Gabor A,Leenen FH. Mechanisms mediating sodium-induced pressor responses in the PVN of Dahl rats[J].Am J 1Physiol Regul lntegr Comp Physio1,2011,301(5):R1338-R1349.

[7]孔祥英,付晓兰,吴嘉惠.实验性缺锌对大鼠大脑神经元DNA含量的初步观察[J].微量元素与健康,1995,(1):6-13.

[8] 秦莉花,李晟,叶丽芝,等.高盐饮食对更年期焦虑小鼠海马钾离子-氯离子共转运体2、钠- 钾-氯离子失转运体1表达的影响[J].中国老年学杂志,2016,36(1):270-272.

论文作者:邓广耀,黄志诚(通讯作者)

论文发表刊物:《健康世界》2016年第20期

论文发表时间:2016/11/15

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短期高盐摄入对小鼠学习记忆功能的影响论文_邓广耀,黄志诚(通讯作者)
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