反式脂肪酸對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶的影響及其機(jī)制的研究.pdf

1、[研究目的]：
　　反式脂肪酸（trans-fatty acids，TFA）是在反式構(gòu)型中具有至少一個(gè)非共軛雙鍵的不飽和脂肪酸[1]。因可長期保存及其理化性質(zhì)的穩(wěn)定性和半溶性，反式脂肪酸被廣泛應(yīng)用于食品加工行業(yè)，如各類油炸食品，甜點(diǎn)等。大量研究證實(shí)，反式脂肪酸的過量攝入會(huì)影響人體的生長發(fā)育;此外，反式脂肪酸的過量攝入與動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)、冠心病(coronary heart disease，CHD

2、)、2型糖尿病及癌癥等疾病相關(guān)。有研究表明，反式脂肪酸具有一定的神經(jīng)毒性，可穿過血腦屏障，在額葉皮層、海馬、紋狀體等處的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)沉積，并與以漸進(jìn)性記憶障礙、認(rèn)知功能障礙為特征的阿爾茲海默病(Alzheimer's disease，AD)表現(xiàn)出一定的相關(guān)性。然而，反式脂肪酸是否導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙及其相關(guān)機(jī)制并不明確。
　　因此，我們采用反式脂肪酸灌胃12周，通過Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)，觀察反式脂肪酸對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶的影響;通過蘇木素-

3、伊紅染色觀察反式脂肪酸對(duì)小鼠海馬形態(tài)學(xué)的影響;采用生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)反式脂肪酸染毒小鼠大腦皮層超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathioneperoxidase，GSH-Px)、過氧化氫酶(catalase， CAT)的活力以及脂質(zhì)過氧化蛋白加合物丙二醛(malondialdehyde，MDA)的含量變化;檢測(cè)反式脂肪酸染毒小鼠腦組織Na+/K+-ATP酶、Ca2+/Mg2+

4、-ATP酶、乙酰膽堿酯酶(acetylocholinesterase，AchE)、一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)的活力值;采用高效液相色譜法檢測(cè)氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì):谷氨酸(glutamic acid，Glu)、甘氨酸(glycine，Gly)、天門冬氨酸(aspartic acid，Asp)、γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid, GABA）及?；撬?taurine，Tau)的含量。探討

5、反式脂肪酸對(duì)小鼠認(rèn)知功能的影響，及其與大腦氧化應(yīng)激和氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)的關(guān)系。
　　[研究方法]：
　　1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組及處理:選取SPF級(jí)雄性昆明小鼠56只，體重(18-22)g，分籠飼養(yǎng)，進(jìn)食飲水自由。適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后，隨機(jī)分為4組并均衡體重，分別為對(duì)照組和低、中、高劑量反式脂肪酸染毒組，每組14只。各劑量反式脂肪酸染毒組動(dòng)物分別給予25mg/kg、50mg/kg、100mg/kg反式脂肪酸，對(duì)照組給予等體積的玉米油。所有

6、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均采用灌胃方式進(jìn)行染毒，染毒容量均為0.1 ml/10g，每周6次，連續(xù)染毒12周。每周稱量并記錄小鼠體重，以調(diào)整灌胃劑量。
　　2.小鼠認(rèn)知功能測(cè)定:反式脂肪酸灌胃結(jié)束后，每組隨機(jī)選取12只小鼠進(jìn)行連續(xù)6天的Morris水迷宮測(cè)試（第一天為訓(xùn)練，不記錄數(shù)據(jù)）。通過定位航行實(shí)驗(yàn)和空間探索實(shí)驗(yàn)對(duì)小鼠的認(rèn)知功能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。其中，定位航行實(shí)驗(yàn)通過測(cè)定小鼠的逃避潛伏期和游泳總路程反應(yīng)實(shí)驗(yàn)小鼠的學(xué)習(xí)能力;空間探索實(shí)驗(yàn)通過測(cè)定穿越平

7、臺(tái)次數(shù)反映小鼠的記憶能力。
　　3.小鼠腦組織損傷病理形態(tài)學(xué)觀察:制備小鼠大腦的石蠟切片，采用蘇木素-伊紅(H&E)染色法檢測(cè)小鼠海馬的形態(tài)學(xué)變化。
　　4.小鼠大腦氧化應(yīng)激指標(biāo)檢測(cè):按照相關(guān)試劑盒的說明測(cè)定腦組織中SOD、GSH-Px、CAT的活力值以及MDA的含量。
　　5.小鼠腦組織ATP酶活力檢測(cè):按照相關(guān)試劑盒說明檢測(cè)Na+/K+-ATP酶和Ca2+/Mg2+-ATP酶活力值。
　　6.小鼠腦組織Ach

8、E、NOS活力檢測(cè):制備小鼠大腦組織勻漿，按照相關(guān)試劑盒說明，檢測(cè)小鼠腦組織AchE和NOS活力值的變化。
　　7.小鼠腦組織氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)檢測(cè):采用高效液相色譜-二極管陣列檢測(cè)器檢測(cè)小鼠腦組織中Glu、Gly、Asp、GABA、Tau的含量。
　　[結(jié)果]：
　　1.反式脂肪酸染毒對(duì)小鼠一般生長發(fā)育的影響
　　對(duì)照組及各劑量反式脂肪酸染毒組小鼠一般狀況良好，小鼠體重隨實(shí)驗(yàn)進(jìn)行緩慢增加，各組體重增量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)

9、意義(p＞0.05)。
　　2.反式脂肪酸對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶功能的影響
　　Morris水迷宮數(shù)據(jù)顯示:隨訓(xùn)練時(shí)間的延長，各實(shí)驗(yàn)組小鼠逃避潛伏期及游泳總路程均呈下降趨勢(shì)，各劑量反式脂肪酸染毒組小鼠與對(duì)照組相比逃避潛伏期、游泳總路程、平均游泳速度、穿越平臺(tái)次數(shù)等各指標(biāo)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＞0.05)。
　　3.反式脂肪酸染毒對(duì)小鼠海馬結(jié)構(gòu)影響的形態(tài)學(xué)觀察
　　海馬形態(tài)學(xué)觀察顯示:與對(duì)照組相比，各劑量反式脂肪酸染毒組小

10、鼠海馬組織中，組成海馬外形的神經(jīng)細(xì)胞線變得細(xì)且模糊。高倍鏡顯示，海馬CA2、CA3區(qū)神經(jīng)細(xì)胞數(shù)不同程度減少，排列疏松。
　　4.反式脂肪酸染毒對(duì)小鼠大腦皮層SOD、GSH-Px、CAT活力及脂質(zhì)過氧化蛋白加合物MDA含量的影響
　　與對(duì)照組相比，各劑量反式脂肪酸染毒組小鼠腦組織中抗氧化酶SOD、GSH-Px、CAT活力均降低(p＜0.05)，而脂質(zhì)過氧化蛋白加合物MDA含量明顯升高(p＜0.05)。反式脂肪酸各劑量組間各酶活

11、力及MDA含量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＞0.05)。
　　5.反式脂肪酸染毒對(duì)小鼠腦組織Na+/K+-ATP酶和Ca2+/Mg2+-ATP酶活力值的影響
　　與對(duì)照組相比，低、中、高劑量反式脂肪酸染毒組小鼠腦組織Na+/K+-ATP和Ca2+/Mg2+-ATP酶活力值降低(p＜0.05)。
　　6.反式脂肪酸對(duì)小鼠腦組織AchE和NOS活力值的影響
　　與對(duì)照組相比，低、中劑量反式脂肪酸染毒組小鼠腦組織AchE活力值

12、降低(p＜0.05)。
　　小鼠腦組織中，高劑量反式脂肪酸染毒組NOS活力值與對(duì)照組相比顯著升高(p＜0.05)。低、中劑量反式脂肪酸染毒組NOS活力值與對(duì)照組相比呈增高趨勢(shì)，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p＞0.05)。
　　7.反式脂肪酸對(duì)小鼠腦組織氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)含量的影響
　　與對(duì)照組相比，低、中劑量反式脂肪酸染毒組小鼠腦組織中Glu，Gly，Asp，GABA，Tau含量升高(p＜0.05);高劑量反式脂肪酸染毒組小鼠腦組織

13、中Glu，Gly，Asp，GABA，Tau含量也呈升高趨勢(shì)(p＞0.05)。
　　與對(duì)照組相比，低、中劑量反式脂肪酸染毒組小鼠腦組織中谷氨酸與γ-氨基丁酸的比值增加(p＜0.05);高劑量反式脂肪酸染毒組小鼠腦組織中谷氨酸與γ-氨基丁酸的比值增加(p＞0.05)。
　　[結(jié)論]：
　　1.大腦是反式脂肪酸毒作用的敏感靶器官，反式脂肪酸暴露可導(dǎo)致小鼠海馬形態(tài)發(fā)生變化。
　　2.反式脂肪酸可導(dǎo)致小鼠腦組織抗氧化系統(tǒng)損