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研究背景:很多证据表明,阿尔茨海默病(AD)患者在病情发展过程中暴露于氧化应激之中,且酒精参与肝脏的氧化应激过程,同时饮酒也是AD的风险因子。然而,酒精是否参与脑组织氧化应激过程以及AD发病机制尚未完全明晰。在本研究中,Morris水迷宫行为测试显示:长期饮用高浓度酒精诱发大鼠空间学习记忆障碍。同时,我们发现:长期饮酒引起大鼠的脑组织氧化应激损伤,PP2A活性降低,GSK-3β的活性升高以及Tau蛋白Ser199、Ser396和Thr404位点的异常过度磷酸化。应用具有抗氧化损伤作用的化合物褪黑素同时处理饮酒大鼠,可逆转长期饮酒所致的大鼠空间学习记忆障碍,恢复PP2A与GSK-3β活性、以及Tau蛋白磷酸化水平。这些研究结果表明:长期饮酒通过诱导氧化应激,导致Tau蛋白的过度磷酸化和认知功能的障碍。 目的:探讨长期饮酒对大鼠Tau蛋白磷酸化修饰以及学习记忆的影响及其可能机制。 方法:雄性SD大鼠24只,清洁级,体重220±20g,四月龄,由华中科技大学同济医学院实验动物中心提供,大鼠随机分为四组:正常对照组8只(给予生理盐水,连续五周);模型组8只(灌胃给予粮食酒(衡水老白干52°)4ml/kg/day,连续五周);治疗组8只(灌胃给予粮食酒4ml/kg/day+ Melatonin40μg/day,连续五周),20-25℃饲养,所有动物均自由饮水和摄食,五周后通过水迷宫实验检测大鼠学习记忆,处理动物。 结果: (1)与对照组相比,长期饮酒大鼠无论在海马还是皮质,SOD水平显著性(p<0.05)降低,MDA水平显著性(p<0.05)升高,褪黑素治疗组没有显著性改变,提示长期饮酒导致大鼠大脑氧化应激,而褪黑素具有明显的对抗饮酒所致的氧化应激。 (2)酶活性检测:与对照组相比,长期饮酒大鼠无论在海马还是皮质,PP2A的活性显著性(p<0.05)降低,GSK-3β活性显著性(p<0.05)升高。用褪黑素处理之后,相对于长期饮酒大鼠,PP2A的活性有升高的趋势,GSK-3β活性有降低的趋势。 (3)Western Blotting结果显示:与对照组相比,长期饮酒大鼠Tau蛋白的Ser199,Ser396,Ser404位点磷酸化水平显著性(p<0.05)升高,PP2Ac Y307位点磷酸化水平显著性(p<0.05)升高,PP2Ac309位点甲基化水平没有显著性改变。褪黑素处理可逆转长期饮酒大鼠所致的皮质区域PP2Ac Y307位点磷酸化水平的升高。 (4)Morris水迷宫结果显示:在六天的训练后,与对照组相比,长期饮酒大鼠六天学习过程中寻找平台的时间比对照组时间延长,第七天空间搜索实验(spatial probe test)的结果显示:各组游泳速度没有明显差,但长期饮酒大鼠穿越平台的次数明显减少,找到平台的时间明显比延长。用褪黑素治疗之后,可以恢复上述指标。提示长期饮酒导致大鼠学习记忆发生障碍,用褪黑素治疗长期饮酒大鼠之后,可逆转长期饮酒所致的大鼠空间学习记忆障碍。 结论:长期饮酒诱导大鼠大脑产生氧化应激、PP2A活性降低、GSK-3β活性升高,进而导致大鼠Tau过度异常磷酸化以及认知功能障碍。而抗氧化物褪黑素则可逆转长期饮酒导致的大鼠Tau过度异常磷酸化以及认知功能障碍。