Avaliação do efeito anti-inflamatório e antiasmático da 15-deoxy-delta-12,14-prostaglandina J2 em modelos murinos de asma

A asma é um distúrbio crônico pulmonar caracterizado por inflamação, obstrução e remodelamento brônquico, levando a sintomas como sibilo, tosse e falta de ar. A terapia antiasmática consiste em corticosteroides inalados e agonistas β2 de curta ou longa duração. O tratamento é limitado por efeitos colaterais e refratariedade de alguns pacientes, justificando a necessidade de novas terapias. Estudos demonstram que a 15-deoxy-delta- 12,14-prostaglandina J2 (15d-PGJ2), um ligante endógeno de receptores ativados por proliferadores de peroxissomos do tipo gama (PPAR-γ), é capaz de reduzir a expressão de citocinas pró-inflamatórias, o que pode resultar em benefícios no tratamento de doenças com esse perfil. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial anti-inflamatório e antiasmático da 15d-PGJ2 em modelos experimentais de asma. Camundongos A/J machos foram sensibilizados nos dias 0 e 7 através de injeção subcutânea (s.c.), contendo ovoalbumina (OVA) e Al(OH)3, e desafiados com 4 instilações intranasais (i.n.) de OVA em intervalos semanais. O tratamento com 15d-PGJ2 (30 e 100 g/Kg, s.c.) foi realizado 30 min antes dos desafios a partir da terceira provocação antigênica. Em outro modelo, camundongos A/J foram desafiados intranasalmente com extrato de ácaro 3 vezes por semana durante 3 semanas. As administrações de 15d-PGJ2 (30, 70 e 100 g/Kg, s.c. e 0,65; 1,5 e 2,3 g/animal, i.n.) foram realizadas a partir da 3 semana, 30 min antes dos desafios. As análises ocorreram 24 h após o último desafio. Nossos resultados mostraram que, em camundongos previamente sensibilizados e desafiados com OVA, a administração de 15d-PGJ2 limitou significativamente o influxo peribrônquico de eosinófilos e neutrófilos, bem como a produção de muco por células caliciformes e fibrose sub-epitelial, além da hiperreatividade das vias aéreas e produção de IL-5. A redução do epitélio brônquico e das citocinas IL-13 e TNF-α foram observadas somente na maior dose administrada. No modelo HDM a inflamação e o remodelamento foram atenuados em todas as doses administradas do composto, enquanto que a hiperresponssividade brônquica foi inibida apenas nas doses de 70 e 100 μg/Kg (via sistêmica) e na dose intermediária dada topicamente (1,5 μg/animal, i.n.). Os níveis de citocinas foram atenuados pelo tratamento subcutâneo, porém somente os níveis de IL-17, eotaxina-1 e TNF-α foram inibidos com a dose intranasal de 0,65 g/animal. O aumento da expressão de NF-κB, induzido por provocação com HDM também foi reduzido significativamente pela administração de 15d-PGJ2. Em conjunto, nossos dados indicam que o tratamento com 15d-PGJ2 inibe alterações cruciais associadas à patogênese da asma, em modelos experimentais distintos da doença, demonstrando possuir grande potencial para controlar e reverter inflamação, hiperreatividade e remodelamento pulmonar desencadeados por provocação alérgica.

Avaliação das alterações macro-hemodinâmicas, microcirculatórias, gasométricas, metabólicas e inflamatórias secundárias à sedação com dexmedetomidina em um modelo experimental de endotoxemia em hamsters

Pela sua alta incidência, morbidade, mortalidade e custos ao sistema de saúde, a sepse se destaca entre as diversas indicações de internação em unidade de terapia intensiva (UTI). A disfunção da microcirculação tem papel central na gênese e manutenção da síndrome séptica, sendo um marco fisiopatológico desta síndrome. Pacientes críticos invariavelmente estão ansiosos, agitados, confusos, desconfortáveis e/ou com dor. Neste contexto, drogas sedativas são amplamente utilizadas na medicina intensiva. A dexmedetomidina, um agonista potente e altamente seletivo dos receptores alfa-2 adrenérgicos, vem conquistando espaço como o sedativo de escolha nas UTIs por seus efeitos de sedação consciente, redução da duração e incidência de delirium e preservação da ventilação espontânea. Apesar destas possíveis vantagens, a indicação de uso da dexmedetomidina na síndrome séptica ainda carece de conhecimentos sobre seus efeitos na microcirculação e perfusão orgânica. Com o intuito de caracterizar os efeitos microcirculatórios da dexmedetomidina em um modelo murino de endotoxemia que permite estudos in vivo da inflamação e disfunção da perfusão microvascular, hamsters Sírios dourados submetidos à endotoxemia induzida por administração intravenosa de lipopolissacarídeo de Escherichia coli (LPS, 1,0 mg.kg-1) foram sedados com dexmedetomidina (5,0 μg.kg.h-1). A microscopia intravital da preparação experimental (câmara dorsal) permitiu a realização de uma análise quantitativa das variáveis microvasculares e do rolamento e adesão de leucócitos à parede venular. Também foram analisados os parâmetros macro-hemodinâmicos e gasométricos (arterial e venoso portal), as concentrações de lactato arterial e venoso portal, a água pulmonar total e a sobrevivência do animal. Animais não-endotoxêmicos e/ou tratados com solução salina a 0,9% serviram como controles neste experimento. O LPS aumentou o rolamento e a adesão de leucócitos à parede venular, diminuiu a densidade capilar funcional e a velocidade das hemácias nos capilares e induziu acidose metabólica. O tratamento com dexmedetomidina atenuou significativamente estas respostas patológicas (p < 0,05). A frequência de pulso dos animais foi significativamente reduzida pela droga (p < 0,05). Outros resultados não foram tão expressivos (estatisticamente ou clinicamente). Estes resultados indicam que a utilização de dexmedetomidina produz um efeito protetor sobre a microcirculação da câmara dorsal de hamsters endotoxêmicos. Efeitos anti-inflamatórios da dexmedetomidina sobre os leucócitos e o endotélio poderiam melhorar a perfusão capilar e representar o mecanismo in vivo de ação da droga na microcirculação.

Efeito da restrição alimentar materna durante a lactação sobre a função ovariana da prole fêmea na puberdade e vida adulta

α.O objetivo deste estudo foi avaliar se a restrição alimentar materna durante a lactação altera a função ovariana da prole na puberdade e na vida adulta. No dia do nascimento da ninhada, as ratas foram separadas aleatoriamente nos seguintes grupos: (C) controle = dieta com 23% de proteína; (PER) restrição protéica calórica = dieta com 8% de proteína. Após o desmame, as proles tiveram livre acesso a dieta com 23% proteína e apenas os animais na fase diestro foram sacrificados com uma dose letal de pentobarbital aos 40 e 90 dias de idade. O sangue foi retirado por punção cardíaca e o soro armazendo para posterior dosagem dos níveis hormonais por radioimunoensaio. O ovário direito foi excisado, pesado e armazenado a 80C para subseqüente avaliação do receptor de androgênio (AR), das isoformas dos receptores de estrogênio (ERα, ERβ1 e ERβ2), do receptor do hormônio folículo estimulante (FSHR), do receptor do hormonio luteinizante (LHR), das isoformas dos receptores de leptina (Ob-R, Ob-Ra and Ob-Rb), e da enzima aromatase pela técnica de RT-PCR. O ovário esquerdo foi incluido em parafina, seccionado em cortes de 5 μm de espessura e processado por análise histológica de rotina, para classificação dos foliculos ovarianos. Na puberdade, o grupo PER apresentou um aumento significativo (p<0,05) no número dos folículos pré-antrais e antrais, enquanto o número de folículos primordiais, folículos de Graaf e corpo lúteo foram reduzidos significativamente (p<0,05). As concentrações sericas de estradiol (pg/ml) foram significativamente aumentadas (p<0,05). Houve aumento significativo na expressão do RNAm dos FSHR (p<0.05) e LHR (p<0.05), e diminuição significativa na expressão do RNAm dos AR (p<0.05), ERα (p<0.05), ERβ1 (p<0.05) e ERβ2 (p<0.05). Na vida adulta, a restrição alimentar causou uma diminuição no número total de folículos ovarianos, entretanto esta redução só foi significativa no número dos folículos primordiais, primários e de Graaf (p<0.05). Houve redução significativa da expressão da enzima aromatase (p<0.01), do FSHR (p<0.05), LHR (p<0.05), Ob-R (p<0.05) e Ob-Rb (p<0.05). Podemos concluir que a restrição alimentar materna durante a lactação causa uma programação metabólica no ovário da prole, alterando a foliculogênese, expressão das diferentes isoformas dos receptores de estrogênio, leptina, androgênio e gonadotropinas e da enzima aromatase. Essa programação, possivelmente decorrente dos baixos níveis de leptina nos primeiros dias de vida, pode contribuir para uma senescência precoce e redução da fertilidade já descrita na literatura.

Participação dos fatores derivados do endotélio no efeito vasodilatador da clonidina

Os mecanismos envolvidos na ação vasodilatadora da clonidina ainda não foram completamente elucidados. Investigamos os mecanismos potencialmente envolvidos utilizando o leito arterial mesentérico (LAM) isolado de rato. No LAM pré-contraído, clonidina (10-300 pmol) induz relaxamento dose-dependente, que foi significativamente inibido pela remoção do endotélio (ácido deoxicólico) e pelos inibidores do receptor α2-adrenérgico, ioimbina (1-3 μM) e rauwolscina (1 μM). A vasodilatação endotélio-dependente induzida pela clonidina foi reduzida pelo inibidor da oxido nítrico sintase (NOS), L-NAME (0.3 mM) e pelo inibidor da guanilato ciclase, ODQ (10 μM), mas não foi alterada pela indometacina (3-10 μM). Na presença do L-NAME, o efeito vasodilatador da clonidina foi adicionalmente reduzido pela solução de potássio elevado (45 mM). Os inibidores dos canais de K⁺ dependentes de cálcio (K_ca), caribdotoxina (ChTx; 0.1 μM) e apamina (0.1 μM) também reduziram a vasodilatação induzida pela clonidina, contudo, esta resposta não foi adicionalmente inibida na presença de L-NAME, como foi observado para acetilcolina (10 pmol). Na presença do bloqueador dos canais de K⁺ dependentes de ATP, glibenclamida (10 μM), o efeito inibitório da associação ChTx, apamina e L-NAME foi aumentado. Em contraste, a vasodilatação induzida pela clonidina não foi afetada pelo inibidor dos canais de potássio dependentes de voltagem (K_v), 4-aminopiridina (4-AP, 1 mM). Concluindo, nossos resultados demonstram que clonidina ativa receptores α2-adrenérgicos no LAM e que a vasodilatação dependente de endotélio é mediada pela ativação da via NO-GMPc e também envolve a ativação de canais de KC_{a e KATP.} Um fator hiperpolarizante derivado do endotélio (EDHF) também parece participar do efeito vasodilatador da clonidina.

Ketamine affects memory consolidation: Differential effects in T-maze and passive avoidance paradigms in mice

The effects of ketamine, an N-methyl-D-aspartate (NMDA) antagonist, on memory in animals have been limited to the sub-anesthetic dose given prior to training in previous studies. We evaluated the effects of post-training anesthetic doses of ketamine to se

Stress enables synaptic depression in CA1 synapses by acute and chronic morphine: Possible mechanisms for corticosterone on opiate addiction

The hippocampus, being sensitive to stress and glucocorticoids, plays significant roles in certain types of learning and memory. Therefore, the hippocampus is probably involved in the increasing drug use, drug seeking, and relapse caused by stress. We have studied the effect of stress with morphine on synaptic plasticity in the CA1 region of the hippocampus in vivo and on a delayed-escape paradigm of the Morris water maze. Our results reveal that acute stress enables long-term depression (LTD) induction by low-frequency stimulation (LFS) but acute morphine causes synaptic potentiation. Remarkably, exposure to an acute stressor reverses the effect of morphine from synaptic potentiation ( similar to 20%) to synaptic depression ( similar to 40%), precluding further LTD induction by LFS. The synaptic depression caused by stress with morphine is blocked either by the glucocorticoid receptor antagonist RU38486 or by the NMDA-receptor antagonist D-APV. Chronic morphine attenuates the ability of acute morphine to cause synaptic potentiation, and stress to enable LTD induction, but not the ability of stress in tandem with morphine to cause synaptic depression. Furthermore, corticosterone with morphine during the initial phase of drug use promotes later delayed-escape behavior, as indicated by the morphine-reinforced longer latencies to escape, leading to persistent morphine-seeking after withdrawal. These results suggest that hippocampal synaptic plasticity may play a significant role in the effects of stress or glucocorticoids on opiate addiction.

Long-term depression in rat CA1-subicular synapses depends on the G-protein coupled mACh receptors

The subiculum, which is the primary target of CA1 pyramidal neurons and sending efferent fibres to many brain regions, serves as a hippocampal interface in the neural information processes between hippocampal formation and neocortex. Long-term depression (LTD) is extensively studied in the hippocampus, but not at the CA1-subicular synaptic transmission. Using whole-cell EPSC recordings in the brain slices of young rats, we demonstrated that the pairing protocols of low frequency stimulation (LFS) at 3 Hz and postsynaptic depolarization of -50 mVelicited a reliable LTD in the subiculum. The LTD did not cause the changes of the paired-pulse ratio of EPSC. Furthermore, it did not depend on either NMDA receptors or voltage-gated calcium channels (VGCCs). Bath application of the G-protein coupled muscarinic acetylcholine receptors (mAChRs) antagonists, atropine or scopolamine, blocked the LTD, suggesting that mAChRs are involved in the LTD. It was also completely blocked by either the Ca2+ chelator BAPTA or the G-protein inhibitor GDP-beta-S in the intracellular solution. This type of LTD in the subiculum may play a particular role in the neural information processing between the hippocampus and neocortex. (c) 2005 Elsevier Ireland Ltd and the Japan Neuroscience Society. All rights reserved.

Propofol effects on excitatory synaptic efficacy in the CA1 region of the developing hippocarnpus

The anesthetic, propofol, effectively suppresses excitatory synaptic transmission and facilitates long-term depression (LTD) in the CA1 region of the hippocampus. Here, we have examined whether these effects are different in the developing hippocampus. We found that propofol in suppressing whole-cell excitatory postsynaptic currents (EPSC) was more effective in 21 day old rats than either in 7 day old rats or under the condition of high intracellular chloride concentration in 21 day old rats. Furthermore, the propofol concentration to facilitate the NMDA receptor-dependent LTD was lower at postnatal day 21 than at postnatal day 7. Interestingly, the decay time of EPSC was decreased during the development from postnatal day 7 to 21, but it was increased by the recording condition of high intracellular chloride concentration or by propofol administration. All these effects of propofol were dependent on the chloride channel opening. These observations suggest that propofol may induce differential anesthetic effects in the developing hippocampus, at least partially, depending on the intracellular chloride concentration. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Morphine withdrawal affects both delayed-escape behaviour in Morris water maze and hippocampal NR2A/2B expression ratio

Repeated low-dose morphine treatment facilitates delayed-escape behaviour of hippocampus-dependent Morris water maze and morphine withdrawal influences hippocampal NMDA receptor-dependent synaptic plasticity. Here, we examined whether and how morphine wit

DE-71-induced apoptosis involving intracellular calcium and the Bax-mitochondria-caspase protease pathway in human neuroblastoma cells In vitro

Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) are used extensively as flame-retardants and are ubiquitous in the environment and in wildlife and human tissue. Recent studies have shown that PBDEs induce neurotoxic effects in vivo and apoptosis in vitro. However, the signaling mechanisms responsible for these events are still unclear. In this study, we investigated the action of a commercial mixture of PBDEs (pentabrominated diphenyl ether, DE-71) on a human neuroblastoma cell line, SK-N-SH. A cell viability test showed a dose-dependent increase in lactate dehydrogenase leakage and 3-(4,5-dimethylthia-zol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide reduction. Cell apoptosis was observed through morphological examination, and DNA degradation in the cell cycle and cell apoptosis were demonstrated using flow cytometry and DNA laddering. The formation of reactive oxygen species was not observed, but DE-71 was found to significantly induce caspase-3, -8, and -9 activity, which suggests that apoptosis is not induced by oxidative stress but via a caspase-dependent pathway. We further investigated the intracellular calcium ([Ca2+](i)) levels using flow cytometry and observed an increase in the intracellular Ca2+ concentration with a time-dependent trend. We also found that the N-methyl d-aspartate (NMDA) receptor antagonist MK801 (3 mu M) significantly reduced DE-71-induced cell apoptosis. The results of a Western blotting test demonstrated that DE-71 treatment increases the level of Bax translocation to the mitochondria in a dose-dependent fashion and stimulates the release of cytochrome c (Cyt c) from the mitochondria into the cytoplasm. Overall, our results indicate that DE-71 induces the apoptosis of ([Ca2+](i)) in SK-N-SH cells via Bax insertion, Cyt c release in the mitochondria, and the caspase activation pathway.

Ⅰ、KMBZ-009 改善心理应激所致认知障碍和抑郁样行为的研究 Ⅱ、银杏叶提取物及复方制剂改善老年鼠空间学习记忆的突触可塑性机理

1、KMBZ-009 改善高台应激所致认知障碍和应激相关的抑郁样行为及其相关机理 研究。 虽然适当的应激会提高动物的学习记忆功能，但过量的应激特别是无法逃避 的应激，往往导致依赖海马或前额叶的学习记忆功能受损，这与应激改变脑内应 激激素（皮质酮，皮质醇等）和神经递质的释放，影响突触传递和可塑性（包括 长时程增强和长时程抑制，LTP 和LTD）有关。一些疾病的发生、发展和恶化， 比如抑郁症（Depression）、创伤后应激障碍（PTSD），往往也和应激相关联，其 神经化学基础被证实与内分泌系统和单胺类（如五羟色，去甲肾上腺素，多巴胺） 神经递质系统的功能密切相关。遗憾的是，到目前为止还没有发现能治疗应激的 药物。本实验室过去的研究证实：KMBZ-009(申报新药时的名称为芬克罗酮，英 文名Phenchlobenpyrrone)——一种新的取代吡咯烷酮类化合物，通过调节细胞 内钙，改变脑内神经递质的释放，从而影响脑高级功能。KMBZ-009 对神经递质 释放影响是否能减轻应激导致的认知障碍及应激相关疾病的发生还没有进行研 究。本研究采用Morris 水迷宫、行为操作箱、绝望游泳、膜片钳和活体电生理 技术研究了KMBZ-009 对高台应激所致认知障碍和应激相关的抑郁样行为的影响 及其相关机理。 研究结果发现，高台应激或皮质酮注射造成大鼠空间记忆提取障碍，这与其 导致的海马CA1 区突触可塑性改变有关，而KMBZ-009 能成剂量依赖性地逆转应 激对空间记忆提取的损伤作用，这与它阻断应激或皮质酮异化的LTD 和恢复应激 或皮质酮损伤的LTP 密切相关。KMBZ-009 能部分地降低因应激而升高的血清皮 质酮含量，此外，KMBZ-009 对大鼠海马CA1 区锥体神经元的兴奋和抑制电流的 影响可能也参与了其对应激的调节作用。KMBZ-009 能显著增加海马CA1 区锥体 神经元上AMPA 受体介导的兴奋性突触后电流（EPSC）的幅度，但不影响其动力 学特性。NMDA 受体介导的EPSC 不受KMBZ-009 的影响；GABA 受体介导的抑制突 触后电流（IPSC）的幅度几乎不受KMBZ-009 的影响，而其受体动力学特性明显 被KMBZ-009 改变，表现为IPSC 恢复的时间显著延长。KMBZ-009 对CA1 区兴奋 抑制电流的调节作用，使大鼠海马细胞具有更强的维持细胞稳态的能力，从而避免应激导致神经元功能的损害。KMBZ-009 对抗应激对认知得损伤作用提示其可 能会减少动物的抑郁样行为，本实验结果发现，KMBZ-009 确实能明显减少小鼠 在强迫游泳（FST）中的不动时间，增加大鼠在72 秒低频差式强化（DRL-72s） 模型中的强化率，并降低其反应率。其机制是KMBZ-009 增加正常动物中枢神经 系统胞外NE 水平，激活alpha 和beta 肾上腺素受体，从而使得实验动物的抑郁 样行为明显减少。 2、KMBZ-009 减轻氧化应激对细胞活力、线粒体电位及海马LTP 的损伤作用。 前人的研究表明，氧自由基过多是导致老年痴呆患者和老年人神经细胞凋亡 与认知障碍的因素之一。KMBZ-009 和阿尼西坦是吡咯烷酮类化合物，研究显示 均具有促智作用。有报道指出阿尼西坦能减少神经胶质细胞在缺血缺氧时氧自由 基的生成，从而避免细胞受到氧应激损伤。本研究采用神经元原代培养和离体电 生理学方法，观察了KMBZ-009 和阿尼西坦对氧应激神经元的保护作用。结果发 现，KMBZ-009 和阿尼西坦均能保护氧应激神经元的线粒体的功能，对抗氧自由 基对神经元细胞活力的损伤，从而有效逆转了氧化应激对海马脑片CA1 区LTP 的 损伤作用。KMBZ-009 的作用效果比阿尼西坦的效果强10 倍。 3、银杏叶提取物及复方制剂改善老年大鼠空间学习记忆的突触可塑性机理。 有研究表明，银杏叶和三七叶提取物能调节神经系统的功能。本研究采用 Morris 水迷宫和活体电生理技术研究了银杏三七复方制剂及银杏叶提取物（以 标准银杏叶提取物——金纳多作为阳性对照药）改善老年大鼠空间学习记忆障碍 的突触可塑性机理研究。结果发现：老年大鼠空间学习记忆能力较差，高频诱导 不能在其海马CA1 区引发LTP，当长期服用金纳多或复方制剂一个月后，老年动 物的空间学习记忆功能得到明显改善，这可能与药物增强海马LTP 有密切关系。 复方制剂的作用效果与金纳多的效果相当。 4、悬尾应激损伤避暗作业学习行为的多巴胺D1 受体机制。 近年来的研究表明，DA 系统对应激非常敏感，应激改变PFC 内DA 的含量， 从而导致依赖于PFC 的工作记忆受损。但目前尚不知道应激对DA 系统的影响是 否涉及依赖杏仁核和海马的情绪学习记忆功能。因此，我们采用被动回避作业和 行为药理学的方法，初步探讨了此问题。结果发现：和对照组动物相比，随着悬 尾应激持续时间的增加（5min、10min、20min），动物在避暗作业作业重测试中的步入潜伏期明显缩短，当动物被悬尾应激后回到鼠笼中休息20min，其步入潜 伏期无明显变化；腹腔注射DA D1 受体拮抗剂SCH23390 呈剂量依赖性地缩短动 物的步入潜伏期，但SCH23390 腹腔注射和悬尾应激共同处理实验动物时，此种 D1 受体拮抗剂能有效逆转应激对步入潜伏期的影响；进一步的研究发现，应激 或D1 受体拮抗剂对痛觉感受的影响不是其改变动物步入潜伏期的主要因素。本 研究结果表明悬尾应激导致脑内多巴胺释放过度增加，杏仁核（可能还有海马及 相关神经回路）内的D1 受体被过度激活，从而导致小鼠在操作被动回避任务时 的记忆获得障碍。

TRPV1 受体调控海马突触可塑性的机制及其功能意义

全世界有四分之一人口的日常饮食中包含辣椒及其相关食品，辣椒素是辣椒 里使人产生辛辣和呛感觉的主要成分。辣椒素受体最初是在感觉神经元克隆到 的，后来被命名为TRPV1，是因为发现它属于TRP（Transient receptor potential，瞬时受体势）离子通道家族。辣椒素及其受体在疼痛学领域已有广 泛的研究，但它们如何调节脑功能却知之甚少。很多报道显示辣椒素受体在脑内 广泛表达。在啮齿类动物的海马内，辣椒素受体从齿状回到CA3-CA1区均有表达。 在亚细胞层次，辣椒素受体在神经元胞体，树突棘和突触部位均有表达。近年来 辣椒素受体的内源性配体也被发现，包括花生四烯酸乙醇胺（anandamide, AEA）、 氮磷脂-多巴胺(N-arachidonoyl-dopamine, NADA)、 精胺等。辣椒素在很多脑 区（包括海马），可通过其受体调节神经元兴奋性和神经递质释放。 海马双向突触可塑性，长时程增强(LTP)和抑制现象(LTD)被认为是学习与记 忆的细胞机制。而LTP/LTD的诱导阈值是由 NMDA受体的激活程度及其引起的突 触后胞内钙水平决定的。因此调节NMDA受体和胞内钙信号被认为是调节LTP/LTD 诱导阈值最直接有效的方式。考虑到辣椒素受体的突触分布及其对钙离子的高通 透性，我们认为辣椒素受体的激活可能参与调节LTP/LTD的诱导阈值 本研究采用离体脑片场电位记录方式，发现辣椒素易化LTP的诱导而损伤了 LTD的诱导，并且降低了LTP/LTD的诱导阈值。在给予辣椒素受体的拮抗剂以后， 或者是在TRPV1基因敲除小鼠的脑片上，辣椒素对LTP/LTD的诱导均没有影响。 我们发现的辣椒素对LTP/LTD的影响与行为学应激对LTP/LTD的影响，两者效应恰恰相反，应激是易化LTD的诱导而损伤LTP的诱导。如期所料，辣椒素使应激 损伤的LTP恢复，同时阻断了应激易化的LTD。除了对LTP/LTD有重要的调节作 用以外，我们的结果也显示应激严重损伤了动物对空间记忆的提取。所以我们进 一步研究辣椒素能否对抗应激对动物空间记忆的损伤。我们发现海马内埋置导管 给予辣椒素可以使应激损伤的空间记忆得到恢复，同样，灌胃给予辣椒素也可以 对抗应激对动物空间记忆的损伤，进一步提示日常饮食中的辣椒会对应激相关的 精神障碍有潜在的正面影响。 从动物实验到临床实验都有广泛的证据表明应激对认知功能，焦虑，创伤后 应激综合症等有着深刻的影响。综上所述，我们第一次报道了辣椒素通过激活 TRPV1受体可以对抗应激引起的空间记忆损伤，该效应可能是通过调节LTP/LTD 的诱导阈值来实现的。我们工作的意义在于揭示了辣椒素受体在应激相关的精神 疾病中的潜在作用，为寻找治疗应激相关的精神心理障碍提供了新的靶点，也为 辣椒偏好的饮食习惯与精神卫生之间的关系研究提供了新的思路。

海马在情绪记忆中的作用

海马是中脑边缘系统的一个重要区域，不仅在学习和记忆中起着重要作用， 还在应激调控中起着关键作用。越来越多的报道表明，海马可能参与毒品成瘾。 本文围绕海马与成瘾、海马与应激的相互关系，应用行为学及电生理技术手段探 讨了海马在成瘾中的作用，并对应激的作用机制进行了研究。 第一部分试验首先研究了长期成瘾药物暴露对两种不同类型学习记忆的影 响，从而揭示成瘾对不同脑区的影响；我们还研究了长期毒品戒断对学习和记忆 的影响。用条件化位置偏爱/厌恶模型对海马在成瘾相关记忆中的作用进行了探 讨。实验结果提示，在成瘾过程中不同脑区发生了不同程度的适应性改变，从而 影响了该脑区相关的正常学习和记忆，其中慢性吗啡暴露损伤了海马依赖的空间 记忆提取，但长期戒断（戒断5 个星期）可以缓解成瘾导致的这些影响。另外， 海马在成瘾相关记忆中同样发挥了重要作用。吗啡偏爱形成后的环境线索再暴露 损伤海马突触长时程增强，提示了海马在环境线索诱导的药物渴求和复吸中可能 起着关键性作用。 第二部分试验主要探索了应激效应的作用机制及海马VR1 受体对抗应激效 应。发现含NR2B 的NMDA 受体参与了应激导致的海马突触可塑性改变，其阻 断剂Ro25-6981 阻断了应激易化的海马长时程抑制，避免了应激损伤的长时程增 强。另一方面，应激损伤海马依赖性的空间记忆提取，但是辣椒素(VR1 受体的 激动剂)直接注射入海马能逆转这种应激的损伤效应。相反，VR1 受体拮抗剂 capsazepin 处理产生了类似应激的损伤效应。提示了海马内VR1 受体可能是海马 记忆功能的一种重要受体系统。

1. 大鼠海马-前额叶回路在学习记忆中的作用2. 芬克罗酮改善恒河猴空间工作记忆的谷氨酸机制

一、大鼠海马-前额叶回路在学习记忆中的作用 解剖学研究证实大鼠和猴的海马结构（hippocampal formation, HF；本文‘海马 (hippocampus, Hip)’一词即指海马结构）和前额叶 (prefrontal cortex, PFC) 之间存在一条单向、同侧和单突触的神经回路，即海马-前额叶回路（Hip-PFC回路）。Hip和PFC均参与学习记忆等多种认知功能，PFC是工作记忆的关键脑区，而Hip是空间参考记忆的关键脑区。虽然人们已经对PFC和Hip进行了广泛深入的研究，但对Hip-PFC回路参与哪些认知功能还知之甚少。本研究的目的就是通过暂时阻断Hip-PFC回路，探讨其在学习和记忆中的作用。 在大鼠，Hip-PFC回路中的纤维主要从Hip腹部 (ventral hippocampus, VH)发出，投射到PFC的前边缘皮质(prelimbic cortex, PLC)、下边缘皮质 (infralimbic cortex, ILC) 和外侧前额叶 (lateral prefrontal cortex) 等亚区，其中PLC是Hip-PFC主要投射的区域。我们通过给动物安装慢性导管向脑内注射GABAA受体激动剂muscimol (MU) 阻断Hip-PFC回路。注射位点包括 ①双侧PLC，②双侧VH，③一侧VH和对侧PLC (VH-PLC)。我们首先观察了在PLC或VH局部注射MU对自由活动大鼠PLC和VH脑电功率的影响，并以此确定在行为实验中所用蝇蕈醇的剂量。然后采用T-迷宫空间交互延缓作业 (spatial delayed alternation task) 测试Hip-PFC回路被阻断的动物的空间工作记忆功能；采用被动回避作业 (passive avoidance task) 测试其情绪相关记忆的能力（训练前给药；24 h后重测试）；采用Morris水迷宫作业 (Morris water maze task) 测试其空间参考记忆的能力（每天训练前给药；训练期（3 d）结束24 h后重测试）。结果表明：在大鼠PLC或VH局部注射0.5 μg/0.25μl MU后30 min显著抑制VH 和PLC的脑电功率 (VH, p < 0.01; PLC, p < 0.05 vs. PBS/baseline)。注射MU (0.5 μg/0.25μl) 到 ①双侧PLC、②双侧VH、③VH-PLC均显著降低动物在空间交互延缓作业 (All p < 0.001, vs. PBS) 和空间Morris水迷宫作业中的成绩 (All p < 0.05, vs. PBS)，表明Hip-PFC回路在空间工作记忆（空间短时记忆）和在空间参考记忆（空间长时记忆）中均起重要作用。在空间交互延缓作业中，双侧PLC被抑制的大鼠的成绩显著低于双侧VH或VH-PLC被抑制的动物，说明PFC在空间工作记忆功能中占有主导地位。在被动回避作业中，双侧VH被抑制动物的回避反应的潜伏期显著短于对照动物 (p < 0.05 vs. PBS)，说明双侧VH被抑制动物的情绪记忆受损；而双侧PLC或VH-PLC被抑制的动物其回避反应的潜伏期与对照动物无显著差异 (PLC, p > 0.9; VH-PLC, p > 0.3 vs. PBS)，表明双侧PLC或VH-PLC被抑制的动物情绪记忆正常。被动回避作业的结果说明VH参与情绪记忆的形成，但Hip-PFC回路在情绪记忆形成中不起重要作用。 以上结果表明，大鼠Hip-PFC回路参与空间工作记忆和空间参考记忆而不是情绪记忆功能。情绪记忆的关键脑结构是杏仁复合体 (amygdala complex, AMC)，VH与AMC有密切的纤维联系。VH被抑制的大鼠情绪记忆受损，说明情绪记忆可能与AMC-Hip回路有关。情绪记忆与空间记忆（参考记忆和工作记忆）在解剖上的分离说明，对于不同类型的记忆来说，其在脑内的信息加工过程是并行的。神经回路内部的信息加工过程则是串行的，回路上任何一个结构的破坏均可导致回路功能的损伤。本研究的结果为学习记忆的“多重记忆系统”理论和记忆信息加工的串行并行机制提供了新的实验证据。 二、芬克罗酮改善成年恒河猴空间工作记忆的谷氨酸机制 芬克罗酮是中科院昆明植物所郝小江等合成的取代吡咯烷酮类化合物。中科院昆明动物所蔡景霞等发现芬克罗酮能改善东莨菪碱、育亨宾等导致的多种动物的不同类型的学习记忆障碍，提高老年动物的学习记忆能力，尤其是老年猴的空间工作记忆。已证实芬克罗酮为部分钙激动剂，可使脑缺血沙土鼠脑内升高的谷氨酸降低，而使正常的沙土鼠海马胞外谷氨酸释放增加。那么芬克罗酮能否提高正常动物的学习记忆，其对正常动物学习记忆的提高是否与其增加谷氨酸的释放有关？本研究采用空间延缓反应作业和谷氨酸NMDA受体拮抗剂MK-801在正常成年猴恒河猴上探讨了以上问题。 结果表明，口服芬克罗酮可显著提高成年猴的空间工作记忆，其量效曲线呈倒‘U’形，符合许多促智药的量效特点。0.25 mg/kg和0.5 mg/kg为芬克罗酮的最佳有效剂量 (p < 0.05 vs. 安慰剂)。肌注MK-801 (0.1 mg/kg) 显著降低成年猴的空间工作记忆 (p < 0.01 vs. 安慰剂)，而口服2.0 mg/kg和4.0 mg/kg的芬克罗酮则显著改善MK-801导致的工作记忆障碍 (p < 0.05 vs. MK-801)。芬克罗酮的所有测试剂量不影响猴在作业中的反应时 (p > 0.05 vs. 安慰剂)，表明芬克罗酮在该剂量范围不影响动物的运动能力。 本研究结果提示，芬克罗酮可能通钙激动作用促进谷氨酸的释放，在一定剂量范围内提高胞外谷氨酸水平，提高正常动物的空间工作记忆等认知功能。 关键词：芬克罗酮，恒河猴，空间工作记忆，空间延缓反应作业，谷氨酸，MK-801

阿片和多巴胺，胆碱，谷氨酸神经递质在学习记忆中的作用

阿片，多巴胺、胆碱及谷氨酸神经递质系统在学习记忆中起着重要作用，且它们之间存在着相互关系，它们的功能失调和人类一些精神疾病密切相关。本论文分别探讨了这4类递质系统在学习记忆中的作用，并选用不同剂量的吗啡合并多巴胺受体激动剂和拮抗剂，胆碱拮抗剂，NMDA受体拮抗剂在小鼠和猕猴空间记忆任务中，检测阿片和这些神经递质系统之间的相互关系。结果发现：吗啡依赖于剂量和任务间隔地致使小鼠Y-迷宫空间识别记忆和猕猴工作记忆受损；海洛因依赖患者出现依赖性别和任务方向的地图/图标跟随和记忆认知障碍；多巴胺受体激动剂和拮抗剂对小鼠和猕猴的空间记忆有不同影响；胚胎期及成长期阻断多巴胺受体功能，可引起小鼠一系列学习记忆及活动性改变，撤药后是否逆转根据不同的抗精神病药物而不同；乙酰胆碱受体拮抗剂损伤小鼠和猕猴的空间记忆；NMDA受体拮抗剂氯胺酮可使小鼠空间记忆巩固过程受损，但不影响非空间记忆；MK-801损伤猕猴迷宫空间记忆再现，并降低2种延缓反应的工作记忆；当合并吗啡和其它神经递质药物时，可见吗啡和多巴胺受体激动剂和拮抗剂，乙酰胆碱受体拮抗剂，NMDA受体拮抗剂均有不同程度的相互作用，有关作用机制还有待进一步实验的探讨。了解阿片和其它神经递质系统相互作用的机制将有助于揭示药物成瘾的生化机理，寻找药物心理成瘾等神经精神疾病的治疗手段和策略。