肖 邦,潘貴書(1.遵義醫學院生理學教研室,貴州遵義 563003 ;2.川北醫學院生理學教研室,四川南充 637000)
海洛因作為阿片類毒品,成癮性極大,對社會造成嚴重危害。長期使用海洛因可導致嚴重的繼發性疾病,同時也可損傷學習記憶功能。N-甲基-D-天門冬氨酸(NMDA)受體是谷氨酸受體之一,與學習記憶功能關系密切,激活NMDA受體對學習記憶功能具有促進作用。地卓西平馬來酸鹽(MK-801)是一種高親和力的NMDA受體非競爭性拮抗劑。本研究分析了MK-801對海洛因成癮大鼠行為學和學習記憶功能影響。現將研究結果報道如下。
1.1 實驗動物 清潔級健康SD大鼠30只,雄性,體質量220~260g,購自第三軍醫大學大坪醫院動物中心[許可證號SCXK-(軍)2007017 ]。SD大鼠分籠飼養,自由飲水、進食。按隨機分組的原則,將30只SD大鼠分為海洛因成癮組、MK801組和對照組,每組各10只。
1.2 實驗藥品 海洛因由貴州省公安廳提供。鹽酸納洛酮注射液購自美國Sigma公司。MK-801購自瑞士ALEXIS公司。
1.3 方法
1.3.1 動物模型建立 海洛因成癮組、MK-801組大鼠按逐日遞增海洛因3mg/kg的原則處理[1]。首日每次劑量3mg/kg,每日稱重,2次/日,上午9:00、下午5:00各給藥1次。連續皮下注射9d,第9天時的每次劑量達27mg/kg。MK-801組在每次海洛因給藥前15~30min給予 MK-801(0.1mg/kg)。第10天用5mg/kg納洛酮誘發戒斷癥狀,觀察30min并記錄戒斷癥狀出現次數,并進行相關評分[2-4]。確定大鼠成癮后,每天注射1次維持劑量海洛因(27mg/kg),直至實驗停止。按海洛因成癮組給藥方式注射等容積生理鹽水建立對照組。
1.3.2 Morris水迷宮實驗 Morris水迷宮實驗包活定位航行實驗和空間探索實驗。定位航行實驗歷時4d,每天上、下午定時訓練1次,確定大鼠找到安全島的時間(逃避潛伏期)。第5天撤除安全島,進行空間探索實驗。將大鼠在同一入水點放入水中,記錄120s內大鼠在原安全島所在象限的搜索時間及原安全島所在象限游泳距離占總距離百分比,安全島位于水池第2象限。
1.4 統計學處理 采用SPSS13.0軟件進行數據處理和統計學分析。劑量資料以表示,組間比較采用單方差分析或t檢驗。P<0.05為比較差異有統計學意義。
2.1 海洛因成癮大鼠模型的建立 在納洛酮處理并戒斷后,海洛因處理大鼠出現明顯戒斷癥狀,表現為扭體、清理皮毛、站立、異常姿勢等,部分大鼠表現舔陰動作、前爪顫抖和高度激惹等現象。經30min觀察,各組大鼠戒斷癥狀持續時間見表1。
2.2 定位航行實驗 各組大鼠逃避潛伏期及搜索距離比較見表2~3。各組大鼠逃避潛伏期及搜索距離均隨訓練進程延長呈下降趨勢。海洛因成癮組大鼠逃避潛伏期及搜索距離長于MK-801組和對照組(P<0.05),對照組與 MK-801比較差異無統計學意義(P>0.05)。
2.3 空間搜索實驗 各組大鼠空間搜索實驗成績比較見表4。海洛因成癮組大鼠對安全島所在象限的搜索時間及安全島所在象限游泳距離占總距離百分比低于對照組和MK801組(P<0.05),對照組與 MK-801組比較差異無統計學意義(P>0.05)。
表1 各研究組納洛酮戒斷癥狀持續時間比較(,min)

表1 各研究組納洛酮戒斷癥狀持續時間比較(,min)
注:與對照組比較,*P<0.05;與 MK-801組比較,▲P<0.05。
組別 n 濕狗樣抖 伸展 清理皮毛 站立 扭體 齒顫 上瞼下垂對照組 10 0.3±0.55 0.7±0.83 1.0±1.05 0.9±0.93 0.0±0.00 0.0±0.00 0.0±0.00海洛因成癮組 10 1.6±0.44*▲ 4.0±1.02*▲ 5.0±0.87*▲ 6.4±1.33*▲ 0.2±0.44* 1.1±0.33*▲ 1.1±0.33*▲MK-801組 10 0.8±0.76 1.4±0.55* 2.1±1.28* 2.1±0.52*0.2±0.33 0.0±0.00 0.0±0.00
表2 各組大鼠定位航行實驗逃避潛伏期比較(,s)

表2 各組大鼠定位航行實驗逃避潛伏期比較(,s)
注:與對照組比較,*P<0.05;與 MK-801組比較,▲P<0.05。
組別 n 第1天 第2天 第3天 第4天對照組 10 58.45±7.25 39.15±6.73 24.91±3.21 8.33±3.26海洛因成癮組 10 114.67±4.28*▲ 101.32±7.34*▲ 91.38±8.45*▲ 71.85±9.67*▲MK-801組 10 55.21±8.53 37.43±6.88 26.19±3.67 10.33±1.45
表3 各組大鼠定位航行實驗平均搜索距離比較(,cm)

表3 各組大鼠定位航行實驗平均搜索距離比較(,cm)
注:與對照組比較,*P<0.05;與 MK-801組比較,▲P<0.05。
組別 n 第1天 第2天 第3天 第4天對照組 10 1 482 .34±247.72 1 152 .11±204.32 663.53±142.31 283.65±36.26海洛因成癮組 10 2 420 .04±210.25*▲ 2 754 .22±87.29*▲ 1 953 .72±183.14*▲ 1 333 .26±134.51*▲MK-801組 10 1 564 .43±203.31 1 343 .21±192.77 682.25±153.83 302.49±69.31
表4 各組大鼠空間探索實驗成績比較()

表4 各組大鼠空間探索實驗成績比較()
注:與對照組比較,*P<0.05;與 MK-801組比較,▲P<0.05。
組別 n 安全島象限搜索時間(s)安全島象限游泳距離占總距離百分比(%)10 33.12±4.23 27.89±3.21海洛因成癮組 10 18.94±3.05*▲ 15.83±3.90*▲MK-801組對照組10 32.70±5.22 26.63±3.71
長期吸食阿片類藥物可引起不同程度的學習記憶功能減退,但藥物成癮對學習記憶功能的具體影響機制尚未明確。NMDA受體在學習記憶方面具有重要作用,特別在突觸傳遞長時程增強(LTP)誘導方面非常重要,而LTP是學習記憶的神經生物學基礎之一。
MK-801是NMDA受體非競爭性拮抗劑。有研究證實,聯合應用阿片類藥物和MK-801能減緩和(或)逆轉多種動物對阿片類藥物的耐受程度和依賴性[5-6],但具體作用機制尚不完全清楚。本研究中,MK-801組大鼠在每次海洛因處理前30 min給予MK-801,結果顯示該組大鼠戒斷癥狀與海洛因成癮組大鼠相比明顯減弱,抽搐、肌肉緊張、濕狗樣抖、舔陰等戒斷癥狀明顯減弱。
Morris水迷宮實驗適用于評估學習記憶功能的行為學方法[7]。Morris水迷宮實驗主要用于評價實驗動物的空間位置感覺和方向感覺的學習記憶能力。其原理是強迫實驗動物游泳,同時學習在水中尋找安全島,通過分析其尋找安全島所用時間和所走路徑,從而對實驗動物學習記憶功能進行評價。本研究中的Morris水迷宮實驗結果顯示,海洛因成癮組大鼠與對照組、MK-801組大鼠相比,逃避潛伏期明顯延長,安全島搜索距離明顯增加,說明海洛因成癮組大鼠學習記憶功能已經受損。對照組與MK-801組大鼠相比,Morris水迷宮實驗的各項數據比較差異均無統計學意義(P>0.05),說明 MK-801可減輕或抑制海洛因成癮對大鼠學習記憶功能的損傷。MK-801的作用機制可能是海洛因激活NMDA受體,增強其活性,而MK-801可阻斷其活性,抑制與其相關的神經可塑性變化,或是抑制海洛因等阿片類藥物的神經敏化作用。其具體作用機制尚有待更深一步的研究。
[1]潘貴書,徐國強,李淑芳,等.海洛因成癮大鼠模型的建立[J].貴陽醫學院學報,1997,22(增刊):46-47.
[2]張開鎬.藥物依賴性的動物實驗方法(一)[J].中國藥物依賴性雜志,1999,8(1):23-26.
[3]Maldonado R,Negus S,Koob GF.Precipitation of morphine withdrawal syndrome in rats by administration of mu delta and kappa selective opioid antagonists[J].Neuropharmacol,1992,26(12):1231-1233.
[4]Wei E,Loh HH,Way EL.Quantitative aspects of precipitated abstinence in morphine dependent rats[J].J Pharmacol Exp Ther,1973,184(2):398-403.
[5]Gerasimov MR,Ashby CR,Gardner EL,et al.Gamma-vinyl GABA inhibits methamphetamine,heroin,or ethanolinduced increases in nucleus accumbens dopamine[J].Synapse,1999,34(1):11-19.
[6]Elliott K,Minami N,Kolesnikov YA,et al.The NMDA receptor antagonists,LY274614 and MK801,and the nitric oxide synthase inhibitor,NG-nitro-L-arginine,attenuate analgesic tolerance to the mu-opidid morphine but not to kappa opioids[J].Pain,1994,56(1):69-75.
[7]Morris RGM,Garrud P,Rawlins HNP,et al.Place navigation impaired in rats with hippocampal lesions[J].Nature,1982,297(5868):681-683.