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Glu/GABA调节神经递质平衡改善抽动秽语综合征(TS)大鼠模型行为异常的机制

段晶晶 杜宁宇 肖艳 刘祥 崔俊霞

段晶晶, 杜宁宇, 肖艳, 刘祥, 崔俊霞. Glu/GABA调节神经递质平衡改善抽动秽语综合征(TS)大鼠模型行为异常的机制[J]. 昆明医科大学学报.
引用本文: 段晶晶, 杜宁宇, 肖艳, 刘祥, 崔俊霞. Glu/GABA调节神经递质平衡改善抽动秽语综合征(TS)大鼠模型行为异常的机制[J]. 昆明医科大学学报.
Jingjing DUAN, Ningyu DU, Yan XIAO, Xiang LIU, Junxia CUI. Mechanism on Glu/GABA Regulating Neurotransmitter Balance to Improve Behavioral Abnormalities in Rat Models of Tourette Syndrome[J]. Journal of Kunming Medical University.
Citation: Jingjing DUAN, Ningyu DU, Yan XIAO, Xiang LIU, Junxia CUI. Mechanism on Glu/GABA Regulating Neurotransmitter Balance to Improve Behavioral Abnormalities in Rat Models of Tourette Syndrome[J]. Journal of Kunming Medical University.

Glu/GABA调节神经递质平衡改善抽动秽语综合征(TS)大鼠模型行为异常的机制

基金项目: 河北省中医药管理局中医药类科学研究课题(2024384)
详细信息
    作者简介:

    段晶晶(1986~),女,河北石家庄人,医学学士,主治医师,主要从事中西医结合临床研究工作

  • 中图分类号: R741

Mechanism on Glu/GABA Regulating Neurotransmitter Balance to Improve Behavioral Abnormalities in Rat Models of Tourette Syndrome

  • 摘要:   目的  基于Glu/GABA调节神经递质平衡改善抽动秽语综合征(Tourette syndrome,TS)大鼠模型行为异常的机制研究。  方法  选用 48 只 SPF 级 SD 大鼠,随机分为正常对照组、模型组、Glu/GABA 1 组(10 mg/kg)和 Glu/GABA 2 组(20 mg/kg),每组 12 只。除正常对照组外,其余大鼠腹腔注射 250 mg/(kg·d)IDPN 连续 7 d建立 TS 模型,造模成功后各组灌胃干预 6 周。分别于干预前、第 3 周、第 6 周采用盲法进行刻板行为评分,通过自发活动视频系统检测自主活动总距离。干预结束后取材,HE 染色计数皮层、纹状体、丘脑神经元数量,透射电镜观察髓鞘形态;高效液相色谱法检测脑组织 Glu 和 GABA 水平,免疫荧光法测定其荧光强度,以探究 Glu/GABA 对 TS 模型大鼠的影响。  结果  模型组及 Glu/GABA 干预组大鼠刻板行为评分、自主活动总距离均显著高于正常对照组(P < 0.05)。干预 6 周后,Glu/GABA 1 组和 2 组刻板行为评分、自主活动总距离较模型组显著降低(P < 0.001),且两组间无统计学差异(P > 0.05)。模型组皮层、纹状体、丘脑神经元数量减少,髓鞘板层疏松、轴突破坏;Glu/GABA 干预后神经元数量恢复(P < 0.01),髓鞘结构改善。与正常组相比,模型组脑内 Glu 水平及荧光强度显著升高、GABA 显著降低(P < 0.01);Glu/GABA 干预可逆转上述变化(P < 0.01)。  结论  Glu/GABA可有效降低TS模型大鼠刻板行为评分和自主活动距离,修复皮层、纹状体及丘脑的神经元损伤与髓鞘异常,调节脑内Glu和GABA水平至正常平衡状态,发挥对TS的治疗作用。
  • 图  1  Glu/GABA 对 TS 模型大鼠刻板行为评分的影响

    A:HPLC分析(GLU、Gln、Gly、Tau和GABA依次出现);B:显示TS大鼠刻板行为的完整视频记录的随机截图,由两名独立训练有素的观察者进行评估;C:刻板印象评分;Glu/GABA 1组与模型组相比,P < 0.001;Glu/GABA 2组与模型组相比,*P < 0.001。

    Figure  1.  Effects of Glu/GABA ratio on stereotyped behavior scores in TS model rats

    图  2  Glu/GABA 对 TS 模型大鼠自主活动能力的作用

    A:来自两个独立测试箱的一个完整视频数据的随机截图,显示了SD大鼠自主神经活动的评估过程,其中根据其运动记录自主神经活动的总距离;B:自主神经活动总距离;对照组与模型组相比,P < 0.001;Glu/GABA 1组与模型组相比,P < 0.001;Glu/GABA 2组与模型组相比,*P < 0.001。

    Figure  2.  Effect of Glu/GABA on the autonomous activity ability of TS model rats

    图  3  Glu/GABA 对 TS 模型大鼠神经元损伤和神经细胞髓鞘形态影响

    A:各组大鼠多个脑区神经元细胞数量变化,放大倍数(200×);B:各组大鼠皮层、纹状体、丘脑脑区神经元细胞髓鞘在透射电镜下(15000×)的典型图像;蓝色箭头指向髓鞘,橙色三角指示轴突内的微丝微管结构。

    Figure  3.  Effects of Glu/GABA on neuronal damage and myelin morphology of nerve cells in TS model rats

    图  4  Glu/GABA 对 TS 模型大鼠脑组织 Glu 水平的影响

    A~B:蛋白印迹;C~D:皮层、纹状体、丘脑区域 Glu 免疫阳性神经细胞(绿色)与 DAPI(蓝色)染色的代表性图像。与对照组相比,P < 0.001;与模型组相比,*P < 0.001 。

    Figure  4.  Effect of Glu/GABA on the Glu level in the brain tissue of TS model rats

    图  5  Glu/GABA 对 TS 模型大鼠脑组织 GABA水平的影响

    A~B:蛋白印迹;C~D:皮层、纹状体、丘脑区域 GABA 免疫阳性神经细胞(绿色)与 DAPI(蓝色)染色的代表性图像。与对照组相比,P < 0.001;与模型组相比,*P < 0.001 。

    Figure  5.  Effect of Glu/GABA on the GABA level in the brain tissue of TS model rats

    表  1  Glu/GABA 对 TS 模型大鼠神经元损伤和神经细胞髓鞘形态影响 (mean ± SD)

    Table  1.   effects of glu/gaba on neuronal injury and myelin morphology of nerve cells in ts model rats (mean ± SD)

    组别 神经元数量的相对水平(皮层) 神经元数量的相对水平(纹状体) 神经元数量的相对水平(丘脑)
    对照组 1.00 ± 0.05 1.00 ± 0.06 1.00 ± 0.04
    模型组 0.70 ± 0.08 0.55 ± 0.07 0.60 ± 0.06
    Glu/GABA 1组 1.10 ± 0.06* 0.80 ± 0.05* 1.10 ± 0.07*
    Glu/GABA 2组 1.00 ± 0.05* 0.95 ± 0.04* 1.00 ± 0.05*
    F 28.65 35.28 25.83
    P <0.001 <0.001 <0.001
      与对照组相比,P < 0.001;与模型组相比,*P < 0.001 。
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