王蓉 張麗鳳 潘譽 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習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，對大鼠進行學習記憶能力測試;大鼠學習記憶能力測試結(jié)束后斷頭取出腦組織，用化學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)計學意義（P<0.05），站臺穿越次數(shù)小于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（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，進而影響大鼠學習與記憶能力，這可能是酒精中毒致大鼠認知能力障礙的機制之一。

【關(guān)鍵詞】 急性酒精中毒 學習記憶能力 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，攝入過量的酒精進入體內(nèi)，而酒精脂溶性高，易通過血腦屏障進而引起神經(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。急性酒精中毒導致學習能力功能減退、認知障礙[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習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)學者對這一問題的學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，以檢測行為學實驗、腦組織鈣離子含量變化作為評價指標，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習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后進行學習和記憶行為能力檢測，檢測采用Morris水迷宮法進行。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。每天訓練2次，實驗連續(xù)訓練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

用化學比色法測定腦組織中Ca2+含量，大鼠學習記憶能力測試結(jié)束后斷頭取出腦組織，準確稱量左側(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)溆谩０丛噭┖姓f明書測定腦組織Ca2+含量。

1.4 統(tǒng)計學處理

實驗數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0進行統(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，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，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習記憶能力的影響

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致學習能力功能減退、認知障礙，但其機制還沒有明確。酒精中毒導致學習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胞的功能，進而引起學習、記憶、認知、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習記憶功能，與文獻[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)細胞突觸傳遞、遞質(zhì)釋放、細胞構(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)平衡紊亂更加嚴重，導致滲透壓升高，產(chǎn)生細胞毒性腦水腫;腦缺血時，腦血管平滑肌、內(nèi)皮細胞均有明顯的Ca2+內(nèi)流增加，神經(jīng)元鈣超載時，導致神經(jīng)元細胞出現(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習記憶功能，急性酒精中毒的大鼠中的腦組織鈣離子含量降低，學習記憶能力減弱。

本研究表明：急性酒精中毒后大鼠的學習和記憶能力發(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[12]報道一致。并且本研究進一步證實了急性酒精中毒可減弱大鼠學習記憶功能。

綜上所述，Ca2+參與神經(jīng)細胞突觸傳遞、遞質(zhì)釋放、細胞構(gòu)建、生長和突觸可塑性改變等過程，與學習記憶能力密切相關(guān)。急性酒精中毒可能是通過降低腦組織中鈣離子的含量，進而影響大鼠學習記憶能力，這可能是酒精中毒致大鼠認知能力障礙的機制之一，其具體機制有待進一步研究和探討。

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（收稿日期：2019-09-23） （本文編輯：何玉勤）