王蓉 張麗鳳 潘譽(yù) 趙紅方 邵蘇蘇 李哲正 宋雙飛 郭大帥 黃俊杰

【摘要】 目的：探討急性酒精中毒后大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力與腦組織中鈣離子含量的關(guān)系。方法：選用40只SD大鼠，分為對照組、低劑量組、中劑量組和高劑量組4組，對照組大鼠灌生理鹽水，高、中、低劑量組分別按16、13、10 ml/kg的劑量用紅星二鍋頭一次性灌胃作為實驗組，每組灌胃1 h后，采用Morris水迷宮實驗，對大鼠進(jìn)行學(xué)習(xí)記憶能力測試;大鼠學(xué)習(xí)記憶能力測試結(jié)束后斷頭取出腦組織，用化學(xué)比色法測定腦組織中Ca2+含量。結(jié)果：低、中、高劑量組的大鼠Morris水迷宮實驗潛伏期均大于對照組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），站臺穿越次數(shù)小于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）;低、中、高劑量組的大鼠鈣離子含量均低于對照組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論：急性酒精中毒可能通過降低腦組織中鈣離子含量，進(jìn)而影響大鼠學(xué)習(xí)與記憶能力，這可能是酒精中毒致大鼠認(rèn)知能力障礙的機(jī)制之一。

【關(guān)鍵詞】 急性酒精中毒 學(xué)習(xí)記憶能力 鈣離子 Morris水迷宮實驗 大鼠

[Abstract] Objective： To investigate the relationship between learning and memory ability and the content of calcium ions in brain tissue of rats after acute alcoholism. Method： A total of 40 SD rats were selected and divided into the control group， low dose group， medium dose group and high dose group. Rats in the control group were given normal saline by gavage， high， medium and low dose group， respectively， according to 16 ml/kg， 13 ml/kg， 10 ml/kg dose of Hongxingerguotou disposable lavage was used as experimental group， each group of gavage after 1 h， Morris water maze test was used to test the learning and memory ability of rats. After the test of learning and memory ability in rats， the brain tissue was taken out by decapitation， and the content of Ca2+ in the brain tissue was determined by chemical colorimetry. Result： The incubation period of Morris water maze experiment in rats in the low， medium and high dose groups was larger than that in the control group， and the difference was statistically significant （P<0.05）. The number of platform crossing was less than the control group， and the difference was statistically significant （P<0.05）. The contents of calcium ions in the low， medium and high dose groups were lower than that in the control group， and the difference was statistically significant （P<0.05）. Conclusion： Acute alcoholism may affect the learning and memory ability of rats by reducing the content of calcium ions in brain tissue， which may be one of the mechanisms of cognitive impairment in rats caused by alcoholism.

[Key words] Acute alcoholism Learning and memory ability Calcium ion Morris water maze experiment Rat

First-authors address： Youjiang Medical University for Nationalities， Baise 533000， China

急性酒精中毒是由于短時間內(nèi)飲酒過量，攝入過量的酒精進(jìn)入體內(nèi)，而酒精脂溶性高，易通過血腦屏障進(jìn)而引起神經(jīng)精神癥狀為主的疾病[1]。酒精中毒引起的神經(jīng)功能性障礙，主要是由于過量酒精蓄積中樞引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的器質(zhì)性損害，使得患者出現(xiàn)腦功能障礙并影響其記憶能力。酒精對人體的損害主要是通過直接毒性作用和間接影響所致。急性酒精中毒導(dǎo)致學(xué)習(xí)能力功能減退、認(rèn)知障礙[2]。急性酒中毒患者主要表現(xiàn)為沖動行為、易激惹、判斷力及社交功能受損;如果中毒較深，可致呼吸、心跳抑制，甚至生命危險[3]。雖然目前學(xué)界關(guān)于急性酒精中毒的研究取得不少成果，但急性酒精中毒大鼠學(xué)習(xí)記憶能力與腦組織鈣離子含量的關(guān)系的資料少見，國內(nèi)學(xué)者對這一問題的學(xué)理分析和實證分析的研究多將其雜糅在其他研究內(nèi)容中。本文中急性酒精中毒大鼠模型的建立分別以高、中、低劑量酒精灌胃，對照組采用生理鹽水灌胃，以檢測行為學(xué)實驗、腦組織鈣離子含量變化作為評價指標(biāo)，旨在探討酒精中毒狀態(tài)下腦組織中鈣離子的含量變化，以及急性酒精中毒學(xué)習(xí)記憶能力改變與腦組織鈣離子含量的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 動物分組和實驗方法

健康的SD大鼠40只，雌雄各半，體重200～250 g，由右江民族醫(yī)學(xué)院實驗動物中心提供，分為對照組、低劑量組、中劑量組和高劑量組4組，每組10只大鼠。大鼠禁食12 h后，對照組用生理鹽水灌胃，灌胃劑量為13 ml/kg，高、中、低劑量組以56°北京紅星二鍋頭按16、13、10 ml/kg的劑量一次性灌胃方式制作大鼠急性酒精中毒模型。各組灌胃1 h后，觀察大鼠一般情況的變化。

1.2 Morris水迷宮

各組大鼠在灌胃1 h后進(jìn)行學(xué)習(xí)和記憶行為能力檢測，檢測采用Morris水迷宮法進(jìn)行。每次實驗開始時，先讓動物在平臺上停留5～10 s，然后將動物從其中一個區(qū)域面朝池壁放入水池中，由于動物的求生本能，動物將在水池內(nèi)游泳尋找隱藏在水面下的平臺。規(guī)定時間內(nèi)每次訓(xùn)練直至大鼠站臺，找到平臺后允許動物在平臺上滯留5～10 s。如果動物未在規(guī)定時間內(nèi)找到平臺，則實驗者幫助其找到平臺并在平臺上滯留10～30 s。每天訓(xùn)練2次，實驗連續(xù)訓(xùn)練2 d，第3天Morris水迷宮實驗撤除水下平臺，動物統(tǒng)一一個入水點，面朝池壁入水，在規(guī)定時間內(nèi)記錄動物第一次穿越原平臺所用的時間即潛伏期和跨越原平臺次數(shù)[4-5]。

1.3 Ca2+含量

用化學(xué)比色法測定腦組織中Ca2+含量，大鼠學(xué)習(xí)記憶能力測試結(jié)束后斷頭取出腦組織，準(zhǔn)確稱量左側(cè)大腦皮層腦組織1 g，按組織重量體積比為1∶9加預(yù)冷的生理鹽水制備成10%腦組織勻漿液，4 ℃ 3 000 r/min離心10 min，取上清液于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。按試劑盒說明書測定腦組織Ca2+含量。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

實驗數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計分析，以（x±s）表示，組間比較采用單因素方差分析比較，兩組間比較采用LSD法，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大鼠一般情況的觀察

大鼠灌酒后一般觀察，除對照組外，各試驗組動物灌酒后均相繼出現(xiàn)不同程度的醉酒狀態(tài)，表現(xiàn)為步態(tài)不穩(wěn)、動作遲緩、翻正反射消失、昏睡等癥狀，提示急性酒精中毒模型構(gòu)建成功。各組灌胃1 h后，觀察大鼠一般情況的變化，發(fā)現(xiàn)對照組和低劑量組的大鼠相對較柔順;中劑量組的大鼠早期攻擊性較強(qiáng)，晚期動作遲緩、笨拙;高劑量組的大鼠行為改變更加明顯，早期攻擊性很強(qiáng)，晚期翻正反射消失、動作遲緩、笨拙且步態(tài)不穩(wěn)。

2.2 急性酒精中毒大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響

低、中、高劑量組的大鼠Morris水迷宮實驗潛伏期均大于對照組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=2.87，P<0.05），Morris水迷宮實驗站臺穿越次數(shù)小于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=3.65，P<0.05），實驗組隨著酒精灌胃劑量的增加，大鼠的潛伏期延長，站臺穿越次數(shù)減少（表1）。經(jīng)過2 d的航行試驗訓(xùn)練，對照組大鼠游泳軌跡簡單，航行路程短，隨著酒精中毒程度加深，大鼠航行軌跡復(fù)雜，搜索站臺航行路程長。且在航行試驗結(jié)束后撤除水下站臺，在一定時間內(nèi)低、中、高劑量組大鼠在目標(biāo)象限內(nèi)探索軌跡較對照組少，且空間探索方向較對照組混亂，見圖1、圖2。

2.3 急性酒精中毒腦組織鈣離子含量的影響

低、中、高劑量組的大鼠腦組織鈣離子含量均小于對照組，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），隨著酒精灌胃劑量的增加，急性酒精中毒大鼠腦組織中鈣含量逐漸減少，見表2。

3 討論

隨著社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活壓力增大及人口老齡化加速，心、腦疾病的發(fā)病率呈上升趨勢，心臟病、腦血管病等成為人類主要死亡原因。這些致死性疾病與吸煙、酗酒等行為方式有關(guān)。酗酒及酒精中毒可導(dǎo)致學(xué)習(xí)能力功能減退、認(rèn)知障礙，但其機(jī)制還沒有明確。酒精中毒導(dǎo)致學(xué)習(xí)記憶能力衰減與腦組織鈣離子含量的定性含量變化關(guān)系也尚未有報道。有研究表明，酒精在體內(nèi)的代謝作用大部分是通過酒精脫氫酶系統(tǒng)代謝的，其中乙醛脫氫酶是限速酶，酒精是親脂性的小分子化合物，能迅速通過血腦屏障作用于腦組織，且與神經(jīng)細(xì)胞膜有較高的親和力，通過作用于膜上的某些酶類和受體影響細(xì)胞的功能，進(jìn)而引起學(xué)習(xí)、記憶、認(rèn)知、判斷等一系列神經(jīng)行為功能的改變[6-8]。Morris水迷宮實驗結(jié)果表明，在低、中、高劑量組中，隨著酒精灌胃劑量的增加，急性酒精中毒的大鼠Morris水迷宮實驗潛伏期相對延長，站臺穿越次數(shù)較對照組減少，說明酒精中毒可降低大鼠學(xué)習(xí)記憶功能，與文獻(xiàn)[9]報道一致。

實驗表明，低，中，高劑量組中，隨著酒精灌胃劑量的增加，急性酒精中毒大鼠腦組織中鈣含量減少。相關(guān)資料顯示，Ca2+參與神經(jīng)細(xì)胞突觸傳遞、遞質(zhì)釋放、細(xì)胞構(gòu)建和生長、酶系統(tǒng)的激活和突觸可塑性改變等過程。資料表明，Ca2+超載破壞了Na+-K+-ATP酶活性，增加了膜對其他離子的通透性，使腦組織中電解質(zhì)平衡紊亂更加嚴(yán)重，導(dǎo)致滲透壓升高，產(chǎn)生細(xì)胞毒性腦水腫;腦缺血時，腦血管平滑肌、內(nèi)皮細(xì)胞均有明顯的Ca2+內(nèi)流增加，神經(jīng)元鈣超載時，導(dǎo)致神經(jīng)元細(xì)胞出現(xiàn)毒性損傷[10-11]，急性酒精中毒大鼠可通過影響腦組織中鈣離子的含量從而影響大鼠的學(xué)習(xí)記憶功能，急性酒精中毒的大鼠中的腦組織鈣離子含量降低，學(xué)習(xí)記憶能力減弱。

本研究表明：急性酒精中毒后大鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力發(fā)生改變且急性酒精中毒后大鼠的腦組織鈣離子含量的濃度也發(fā)生變化。急性酒精中毒的大鼠Morris水迷宮實驗潛伏期延長，站臺穿越次數(shù)減少;隨著酒精攝入量增高，急性酒精中毒大鼠腦組織中鈣離子含量也隨之減少，與文獻(xiàn)[12]報道一致。并且本研究進(jìn)一步證實了急性酒精中毒可減弱大鼠學(xué)習(xí)記憶功能。

綜上所述，Ca2+參與神經(jīng)細(xì)胞突觸傳遞、遞質(zhì)釋放、細(xì)胞構(gòu)建、生長和突觸可塑性改變等過程，與學(xué)習(xí)記憶能力密切相關(guān)。急性酒精中毒可能是通過降低腦組織中鈣離子的含量，進(jìn)而影響大鼠學(xué)習(xí)記憶能力，這可能是酒精中毒致大鼠認(rèn)知能力障礙的機(jī)制之一，其具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究和探討。

參考文獻(xiàn)

[1]杜煜，梁靜，劉麗娟，等.納美芬和甲硫氨酸B1治療急性重度酒精中毒的療效觀察[J].中國冶金工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志，2016，33（3）：373.

[2]王晶華.酒精中毒的中樞神經(jīng)表現(xiàn)[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘，2017，17（54）：162，164.

[3]鄧鈞，劉伊琳.29例急性酒中毒患者會診的臨床分析[J/OL].臨床醫(yī)藥文獻(xiàn)電子雜志，2019，6（9）：61-63.

[4]張久祥，王嶠，武婷，等.Orexin對急性酒精中毒昏迷大鼠的促醒作用[J].中華神經(jīng)外科疾病研究雜志，2018，17（6）：504-507.

[5]武海霞，吳志剛，劉紅彬，等.Morris水迷宮實驗在空間學(xué)習(xí)記憶研究中的應(yīng)用[J].神經(jīng)藥理學(xué)報，2014，4（5）：30-32.

[6]杜愛林，張越，姚良雪，等.丁苯酞對急性酒精中毒小鼠海馬γ網(wǎng)絡(luò)振蕩的保護(hù)作用[J].中國老年學(xué)雜志，2019，39（5）：1139-1143.

[7]穆博.急診科治療急性酒精中毒的臨床分析[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘，2018，18（84）：64.

[8]耿志強(qiáng)，許玉萍.急診內(nèi)科治療急性酒精中毒患者的臨床研究[C].基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)從業(yè)人員科技論文寫作培訓(xùn)會議.2016.

[9]田海文，劉斌，李艷春，等.急性酒精中毒合并中度創(chuàng)傷性腦損傷對大鼠海馬NOS2表達(dá)和學(xué)習(xí)記憶的影響[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2017，17（3）：438-442.

[10]潘艷芳，方艷，應(yīng)小平.Exendin-4對淀粉樣β蛋白所致大鼠學(xué)習(xí)記憶和海馬神經(jīng)元胞內(nèi)鈣離子的影響[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志，2017，15（15）：1834-1837.

[11]周菲惠，李智高，王進(jìn)昆，等.百日咳毒素減輕腦缺血后神經(jīng)元鈣內(nèi)流的實驗研究[J].國際神經(jīng)病學(xué)神經(jīng)外科學(xué)雜志，2018，45（4）：360-365.

[12]林豐，李思齊，袁勇，等.急性酒精中毒與顱腦損傷患者病情相關(guān)性分析[J].昆明醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2011，32（7）：75-78，82.

（收稿日期：2019-09-23） （本文編輯：何玉勤）