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背景:学习记忆障碍是衰老的主要表现之一,D-半乳糖致衰老模型是近年来常用的动物模型,长期D-半乳糖处理可引起动物神经细胞形态学的改变。目的:对D-半乳糖引起拟衰老改变时大鼠的空间学习记忆行为进行观察,并结合其体内诱导海马齿状回长时程增强以及海马CA3区突触形态学的变化予以探讨。设计:随机对照观察。单位:上海第二医科大学解剖学教研室,上海中医药大学生理学教研室。材料:实验于2000-08/2001-04在上海中医药大学生理学教研室完成。选取3月龄雄性Wistar大鼠22只,随机分正常组和D-半乳糖组,11只/组。D-半乳糖(上海化学试剂二厂),Morris水迷宫(上海中医药大学老年所提供,自制)。方法:正常组每天皮下注射生理盐水1mL,D-半乳糖组每天皮下注射D-半乳糖800mg/kg,连续给药6周。大鼠空间学习记忆行为以Morris水迷宫潜伏期作为判定标准;应用体内记录单脉冲刺激穿通纤维在海马齿状回诱发的群体电位,测量高频刺激前后单脉冲刺激诱发的电位幅值变化,将高频刺激前的记录作为基线值,进行组间比较;应用透射电镜结合图像分析对大鼠海马CA3区突触形态结构进行观察。水迷宫潜伏期采用重复测量设计的方差分析,长时程增强各时段群体电位峰值潜伏期的组间差异采用t检验,长时程增强的诱导率用χ2检验,用XY-540型生物图像处理系统对电镜突触照片进行测量,对所得数据进行t检验。主要观察指标:①主要结局:Morris水迷宫潜伏期测试成绩以及长时程增强诱导率、群体电位的变化。②次要结局:海马CA3区突触形态结构的变化。结果:实验纳入大鼠22只,水迷宫测试中无脱落,其后在电生理实验中正常组和D-半乳糖组各有1只死亡,最后每组随机抽取3只用于电镜观察。①两组Morris水迷宫潜伏期成绩的比较:与正常组比较,D-半乳糖组寻找水下平台潜伏期明显延长[(14.77±10.10),(51.36±12.45)s,P<0.05]。②高频刺激前正常组与D-半乳糖组海马齿状回诱发电位的比较:两组群体电位幅值及群体电位潜伏期均无明显差异[(1.05±0.47),(0.91±0.41)mV;(5.46±2.09),(5.38±2.26)ms;P>0.05]。③两组齿状回长时程增强诱导率比较:与正常组比较,高频刺激后D-半乳糖组明显降低(80%,20%,χ2=7.20,P<0.01)。④两组高频刺激后不同时间段的群体电位比值的比较:与正常组比较,D-半乳糖组于高频刺激后20,30,60min均明显降低(1.104±0.196,0.919±0.162;1.354±0.212,0.999±0.219;1.236±0.174,0.875±0.311;P<0.05)。⑤两组大鼠海马CA3区突触结构各参数的比较:与正常组比较,D-半乳糖组海马CA3区突触后致密物厚度变薄[(40.60±18.26),(26.35±8.15)nm,P<0.05],突触间隙宽度增大[(17.69±6.28),(26.95±5.67)nm,P<0.05],突触活性区长度缩短[(265.13±76.50),(229.13±90.68)nm,P<0.05]。结论:皮下注射D-半乳糖可损害大鼠的空间学习记忆能力,降低大鼠在体海马齿状回长时程增强诱导率,使长时程增强增幅降低,并可显著影响大鼠脑海马CA3区的突触超微结构。提示D-半乳糖对大鼠海马齿状回长时程增强诱导的抑制和对CA3区突触形态结构的影响,是其导致空间学习记忆行为障碍的基础。