一氧化氮增强记忆及其与ADP－核糖基化的关系
作者：李从德 张世仪
单位：李从德(湖北三峡学院医学院生理学教研室 宜昌 443003) ；张世仪(中国医学科学院基础医学研究所)
关键词：一氧化氮;硝普钠;尼克酰胺;ADP-核糖基转移酶；学习记忆；
实用医学进修杂志000206
摘 要 目的：观察ADP核糖基化在一氧化氮增强记忆中的作用。方法：成年Wistar大鼠侧脑室注射硝普钠(0.24μg , 0.36μg)和尼克酰胺(1.1mg, 1.5mg)2小时后进行行为实验；并用高效液相色谱测定了学习训练和侧脑室注射硝普钠后大脑皮层和海马单-ADP-核糖基转移酶的活性。结果：侧脑室注射硝普钠后大鼠被动回避反应下台潜伏期明显延长 ，主动回避反应学习能力增强；ADP-核糖转移酶抑制剂-尼克酰胺对硝普钠增强学习记忆能力有抑制作用；学习训练和侧脑室注射硝普钠后大脑皮层和海马ADP-核糖基转移酶活性升高。结论： NO具有增强学习记忆的作用，并用整体行为实验证明了NO促进学习记忆与ADP-核糖基化有关。
, 百拇医药
Enhancement of Memory by Nitric Oxide
and Involvement of ADP-ribosylation
Li Congde
(Hubei Three Gorges University Medical college, Yichang 443003)
Zhang Shiyi
(Institute of Basic medical sciences ,CAMS and PUMC)
Abstract Objective:To study the effect of sodium nitroprusside(SNP) and nicainmide on learning and memory. Methods: Adult Wistar rats Behavioral test for learning and memory was started after two hours by intercerebroventricular(icv) sodium nitropusside and nicamine rats.Another groups of rats, mono-ADP-ribosyltransferase measured by high performance liquid chrogram in hippocampous and cerebral cortex. Results:: The rats treated by SNP icv step-down latencies markedly prolong and learning ability of active avoidance response increasd, meanwhile the activity of ADP-ribosyl-transferase in hippocampous and cerebral cortex increased. Nicainmide, inhibitor of ADP-ribosyltransferase, antagonist enhancement of memory by SNP. Conclusion: The result demonstrated that nitric oxide/ADP-ribosylation participated in learning and memory.
, 百拇医药
Key Words nitric oxide; sodium nitroprusside; nicainamide;ADP-ribosylation ;learn and memory▲
许多研究表明一氧化氮(nitric oxide,NO)与学习记忆有关[1]。有人[2,3]认为NO激活鸟苷酸环化环化酶，使cGMP水平升高，改变环一磷酸鸟苷依赖的蛋白激酶活性而发挥作用；但也有一些实验结果与此相反[4]，认为是通过一些非环一磷酸鸟苷依赖的蛋白激酶通路而起作用。单腺苷二磷酸核糖转移酶(mono ADP-ribosyl-transferase,mADPRT)可催化从尼克酰胺腺苷二磷酸(NAD)转移一个核糖基到某些特殊蛋白质的氨基酸残基上，对蛋白质进行翻译后修饰。有人[9,12]报道NO刺激海马内源性ADP核糖基化作用并可能与突触长时程形成有关。为进一步弄清NO在学习记忆中的作用及其机制，我们观察了硝普钠对学习记忆的效应和ADPRT抑制剂对此效应的影响，并用高效液相色谱测定应用硝普钠和学习训练后脑组织的ADPRT活性,以探讨NO的信号传导通路。
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1 材料和方法
1.1 动物分组和手术
选用200±10g雌性成年Wistar大鼠,随机分为Saline、SNP1、SNP2、SNP+Saline、SNP+NIC1和SNP+NIC2组。用三溴乙醇麻醉后,依脑立体定位图谱于侧脑室(AP -0.8, R 1.5,H 3.5)埋管(OD 0.8mm,ID 0.5mm)。术后一周进行行为实验。跳台被动回避反应在电击后立即给药，而跳台主动回避反应是在训练前一小时给药。
1.2 试剂
尼克酰胺(nicainamide ,NIC)、辅酶Ι(NAD)购自Sigma公司，对硝基苯甲醛(ρ-nitrobenzaldehyde)和Hepes分别为Flunk、宝灵曼公司产品，硝普钠(sodium nitropusside,SNP)为北京制药工业研究所实验药厂生产，氨基胍重碳酸盐、三乙胺、醋酸、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠均为国产分析纯试剂。
, 百拇医药
1.3 行为实验
按本组[5]已建立的方法进行学习记忆行为测定。跳台被动回避反应电击参数 0.18～ 0.2mA,10秒×2, 在电击后各组分别于侧脑室注射Saline组(生理盐水3μl)、SNP1(SNP 0.24μg)、SNP2(SNP 0.36μg)、SNP+NIC1 (SNP 0.36μg+NIC1.1mg)、SNP+NIC2 (SNP 0.36μg+NIC1.5mg)、SNP+Saline(SNP 0.36μg+生理盐水),在3小时和24小时测大鼠下台潜伏期作为大鼠记忆水平指标 。跳台主动回避反应是在训练前一小时给药,各组剂量同前；以短声5秒作为条件信号，再结合脚掌电击，训练动物在短声信号期间跳上跳台回避电击，共训练3天，以达标所需训练次数，共犯错误次数及达标动物的百分率作为学习记忆能力的指标。
1.4 单-腺苷二磷酸核糖转移酶活性测定[6]
, 百拇医药
高效液相色谱仪为Water 996 检测器 、Water 2690 、Backman ODS 18 (250mm×4.6mm ID)、 5μm的微粒、流动相为含30%的0.2mol/L 三乙胺醋酸缓冲液(pH 5.5)、流量为1.0 ml/min。
对硝基苯亚甲基氨基胍(ρ-nitrobenzylidine aminoguanidine ,NBAG)的合成:0.11mol/ L 氨基胍重碳酸盐(pH5.5) ,加温至60℃,再加入等摩尔的对硝基苯甲醛,室温搅拌16 小时然后蒸发收集结晶,用乙醇重结晶。
生物样品制备：20只雌性成年Wistar大鼠随机分为安静组、Saline组和SNP0.36μg组 待 主动回避反应训练结束后，立即断头取脑置于预冷缓冲液(50mmol/L Hepes 0.32 mol/L 蔗糖)洗去血污，在冰台上迅速分离出海马和大脑皮层，置液氮中冻存。取100mg组织，加入0.1M磷酸缓冲液500μl 研磨制成匀浆，取500μl匀浆加入25mmol/L NAD 100μl、10mmol/L NBAG 100μl、 0.1mol/L 磷酸缓冲液300μl 混匀，30℃3 小时，取200μl反应液加入等量10%三氯乙酸中止反应。混匀、10000 r/min离心 5分钟,取上清液过滤、检测。根据NBAG 减少量计算NBAG 核糖基化的量。用μmol.g-1.h-1表示mADPRT的活性。
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1.5 实验数据处理
被动回避反应用Mann Whitney等级检验,其它结果用t检验。
2 结果
2.1 侧脑室注射SNP后对大鼠学习记忆的影响
由表1可看出侧脑室注射SNP后,跳台被动回避反应3小时和24小时大鼠下台潜伏期较对照组明显延长,表2表明侧脑室给予SNP后动物在主动回避反应所犯错误减少,达标所需次数也较Saline 组减少,以SNP 0.36μg组明显。
表1 侧脑室注射硝普钠对大鼠被动回避反应的影响 组 别
例数
下 台 潜 伏 期
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电击前
电击后3h
电击后24h
Saline
SNP1
SNP1
8
8
8
1.0
1.0
1.0
16.5(14.5～18.0)
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28.0(21.5～53.5)*
21.0(19.0～24.0)*
9.5(7.5～11.5)
28.0(13.5～32.5)*
11.5(9.0～17.5)*
SNP1(硝普钠 0.24μg ),SNP2(硝普钠 0.36μg)
中位数(四分位间距), Mann-whitney U-检验; * P<0.01 vs. Saline 表2 侧脑室注射硝普钠对大鼠主动回避反应的影响(
±s
) 组别
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例数
训练达标次数
错误次数
达标动物百分率(%)
Saline
SNP1
SNP1
8
8
8
33.6±1.1
30.3±0.9*
23.3±1.0**
, 百拇医药
24.4±2.4
19.5±2.0
14.0±1.1**
87.5
100
100
SNP1(硝普钠 0.24μg ),SNP2(硝普钠 0.36μg)，*P<0.05**P<0.01 vs . Saline 表3 硝普钠和ADP核糖基转移酶抑制剂对大鼠被动回避反应的影响 组 别
例数
下 台 潜 伏 期
电击前
, 百拇医药
电击后3h
电击后24h
Saline
SNP+Saline
SNP+NIC1
SNP+NIC2
12
12
8
8
1.0
1.0
1.0
, 百拇医药
1.0
18.0(15.5～19.5)
24.0(20.0～33.5)△
11.5(9.5～18.0)*
11.0(10.0～14.0)**△
11.5(8.5～17.5)
15.5(10.0～29.0)△
8.0(5.5～12.5)*
5.5(3.5～8.0)**△
SNP 0.36μg NIC1(NIC 1.1mg) NIC2(NIC 1.5mg)
, 百拇医药
中位数(四分位间距), Mann-whitney U-检验;
*P<0.05 **P<0.01 vs SNP,△P<0.05 vs Saline 表4 硝普钠和ADP-核糖基转移酶抑制剂对大鼠主动回避反应的影响(±s) 组别
例数
训练达标次数
错误次数
达标动物百分率(%)
Saline
SNP
, 百拇医药
SNP+NIC1
SNP+NIC2
12
12
8
8
34.2±1.2
25.1±1.3△
34.5±1.3**
39.3±0.3**△
23.7±1.7
15.9±1.3△
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22.1±1.7*
31.3±1.3**△
83.3
100
75
37.5
SNP (硝普钠0.36μg) NIC1(尼克酰胺 1.1mg) NIC2(尼克酰胺1.5mg)
*P<0.05 * *P<0.01 vs SNP ,△ P<0.01 vs Saline
2.2 ADP-核糖基转移酶抑制剂对硝普钠效应的影响
由表3可看出侧脑室注射mADPRT抑制剂尼克酰胺和硝普钠后，跳台被动回避反应3小时和24小时大鼠下台潜伏期较单纯SNP组和Saline缩短。表4表明侧脑室给予尼克酰胺和硝普钠后大鼠主动回避反应所犯错误增加,达标所需次数也较单纯用SNP 组和Saline组增加，动物达标率减少，并随着NIC的剂量增加动物所犯错误也增加，动物达标率减少更明显。
, 百拇医药
2.3 大鼠学习训练和应用SNP后不同脑区ADP-核糖基转移酶活性变化
大鼠学习后,脑内不同部位的ADPRT 活性发生变化,皮层和海马的ADPRT活性均有不同程度的升高，尤以海马变化最明显，侧脑室给予硝普钠后较Saline组其活性变化更大，二者具有显著差异(P<0.05)。
表5 大鼠学习和注射硝普钠后不同脑区
ADP-核糖基转移酶活性(μmol.g-1.h-1，±s) 组别
, 百拇医药 例数
皮层
海马
安静组
生理盐水组
硝普钠组
6
7
7
7.3±0.2
7.9±0.4△
9.2±0.2*△△
6.8±0.4
, 百拇医药
8.5±0.1△
9.4±0.1*△△
* P<0.05 vs. 生理盐水组,△P<0.05 △△P<0.01 vs. 安静组
我们曾报道[7,8]在大鼠空间学习训练后海马大脑皮层一氧化氮合酶(nitric oxide synthase , NOS)活性增高，NOS神经元表达增加。本实验用侧脑室注射一氧化氮的供体SNP后，大鼠被动回避反应下台潜伏期延长，主动回避反应所犯错误减少，进一步证实NO具有促进学习记忆的作用。关于其作用机理，Schuman等[9]在离体海马标本上观察到用膜通透性的cGMP的类似物对学习和记忆的细胞模型-突触长时程增强(long term potention,LTP)并无影响，cGMP依赖蛋白激酶的抑制剂也不能阻止LTP的形成，但用mADPRT抑制剂尼克酰胺和叶绿醌后可阻止LTP 的形成。Huang[10]在海马注射SNP后，大鼠记忆保留时间延长，并同时检测到几种核糖基化的蛋白质。从我们的实验结果来看，侧脑室给予ADPRT 抑制剂NIC后，大鼠跳台被动回避反应下台潜伏期缩短，主动回避反应学习成绩下降，动物达标率降低，首次从整体行为实验证明NO增加学习记忆与mADPRT活性有关。即学习记忆过程中可能有NO/ADP核糖基化信号传导通路的参与。用HPLC检测大鼠学习训练和侧脑室注射SNP后的大脑皮层和海马显示学习训练后mADPRT活性增加，注射SNP后，酶活性增加更明显。进一步说明mADPRT参与了NO增加学习记忆能力的过程。mADPRT 是一种蛋白修饰酶，通过对蛋白质的ADP核糖基化而改变其功能。虽然有人[11]已检测到NO刺激海马不同分子量突触蛋白的ADP核糖基化，但具体影响那些蛋白质的核糖基化，尚待作进一步的研究。国家自然科学基金 39870273
, 百拇医药
参考文献
1，Schuman EM,Madison DV.Nitric oxide and synaptic function[J].Annu Rev Neurosci, 1994;17:153
2，Garthwaite J G.Nitric oxide and cell-cell signaling in the nervous system[J]. Trends Neurosci,1991;14 :60
3，Zhuo M,HU Y,Schultz C， et al. Role of guanyl cyclase and cGMP-dependent protein kinase in long term potentiation[J] .Nature, 1994;368:635
4，Kleppisch T,Pfeifer A,Klat P， et al. Long term potentiation in the hippocampal CA1 region of mice lacking cGMP-dependent kinasess is normal and susceptible to inhibition of nitric oxide synthase[J] .J neurosci, 1999 ;19:48
, 百拇医药
5，Qiao M(谯敏),Zhang SY(张世仪). Benefical effect and mechanism of 764-3 on cognitive deficit induced by brain damage in rats[J] .Acata academiae medicinae sinicae,1997 ;19:325
6，Chen J, Zhang S, Zuo P， et al. Memory-related changes of nitric oxide synthase activity and nitrite level in rat brain[J] . Neuro report, 1997;8:1771
7，Zhang S,Chen J,Wang S. Spatial learning and memory induced up-regulation of nitric oxide-producing neurons in rat brain[J] .Brain Res,1998; 801:101
, 百拇医药
8，Soman G, Tomer K B ,Graves D J. Assay of mono ADP-ribosyltransferase activity by using guanylhydrazones[J]. Anal Biochem, 1983;134:101
9，Schuman EM, Meffert M K,Schulman H， et al. An ADP ribosyltransferase as a potential target for nitric oxide action in hippocampal long-term potentiation[J]. Proc. Natl Acad Sci USA, 1994;91:11958
10，Huang A M, Lee E H Y. Role of hippocampal nitric oxide in memory retention in rats[J]. Pharmacol Biochem Behav, 1995;50:327
, 百拇医药
11，Sullivan B M, Wong S, Schuman E. M . Modification of hippocampal synaptic poteins by nitric oxide-stimulated ADP-ribosylation[J]. Learn Mem,1997;3:414
12，Duman R S, Terwilliger R Z,Nestler E J. Alteration in nitric oxide-stimulated endogenous ADP-ribosylation associationed with long-term potentiation in rat hippocampous[J]. J Neurochem, 1993;61:1542
收稿1999-12-04, 百拇医药
单位：李从德(湖北三峡学院医学院生理学教研室 宜昌 443003) ；张世仪(中国医学科学院基础医学研究所)
关键词：一氧化氮;硝普钠;尼克酰胺;ADP-核糖基转移酶；学习记忆；
实用医学进修杂志000206
摘 要 目的：观察ADP核糖基化在一氧化氮增强记忆中的作用。方法：成年Wistar大鼠侧脑室注射硝普钠(0.24μg , 0.36μg)和尼克酰胺(1.1mg, 1.5mg)2小时后进行行为实验；并用高效液相色谱测定了学习训练和侧脑室注射硝普钠后大脑皮层和海马单-ADP-核糖基转移酶的活性。结果：侧脑室注射硝普钠后大鼠被动回避反应下台潜伏期明显延长 ，主动回避反应学习能力增强；ADP-核糖转移酶抑制剂-尼克酰胺对硝普钠增强学习记忆能力有抑制作用；学习训练和侧脑室注射硝普钠后大脑皮层和海马ADP-核糖基转移酶活性升高。结论： NO具有增强学习记忆的作用，并用整体行为实验证明了NO促进学习记忆与ADP-核糖基化有关。
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Enhancement of Memory by Nitric Oxide
and Involvement of ADP-ribosylation
Li Congde
(Hubei Three Gorges University Medical college, Yichang 443003)
Zhang Shiyi
(Institute of Basic medical sciences ,CAMS and PUMC)
Abstract Objective:To study the effect of sodium nitroprusside(SNP) and nicainmide on learning and memory. Methods: Adult Wistar rats Behavioral test for learning and memory was started after two hours by intercerebroventricular(icv) sodium nitropusside and nicamine rats.Another groups of rats, mono-ADP-ribosyltransferase measured by high performance liquid chrogram in hippocampous and cerebral cortex. Results:: The rats treated by SNP icv step-down latencies markedly prolong and learning ability of active avoidance response increasd, meanwhile the activity of ADP-ribosyl-transferase in hippocampous and cerebral cortex increased. Nicainmide, inhibitor of ADP-ribosyltransferase, antagonist enhancement of memory by SNP. Conclusion: The result demonstrated that nitric oxide/ADP-ribosylation participated in learning and memory.
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Key Words nitric oxide; sodium nitroprusside; nicainamide;ADP-ribosylation ;learn and memory▲
许多研究表明一氧化氮(nitric oxide,NO)与学习记忆有关[1]。有人[2,3]认为NO激活鸟苷酸环化环化酶，使cGMP水平升高，改变环一磷酸鸟苷依赖的蛋白激酶活性而发挥作用；但也有一些实验结果与此相反[4]，认为是通过一些非环一磷酸鸟苷依赖的蛋白激酶通路而起作用。单腺苷二磷酸核糖转移酶(mono ADP-ribosyl-transferase,mADPRT)可催化从尼克酰胺腺苷二磷酸(NAD)转移一个核糖基到某些特殊蛋白质的氨基酸残基上，对蛋白质进行翻译后修饰。有人[9,12]报道NO刺激海马内源性ADP核糖基化作用并可能与突触长时程形成有关。为进一步弄清NO在学习记忆中的作用及其机制，我们观察了硝普钠对学习记忆的效应和ADPRT抑制剂对此效应的影响，并用高效液相色谱测定应用硝普钠和学习训练后脑组织的ADPRT活性,以探讨NO的信号传导通路。
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1 材料和方法
1.1 动物分组和手术
选用200±10g雌性成年Wistar大鼠,随机分为Saline、SNP1、SNP2、SNP+Saline、SNP+NIC1和SNP+NIC2组。用三溴乙醇麻醉后,依脑立体定位图谱于侧脑室(AP -0.8, R 1.5,H 3.5)埋管(OD 0.8mm,ID 0.5mm)。术后一周进行行为实验。跳台被动回避反应在电击后立即给药，而跳台主动回避反应是在训练前一小时给药。
1.2 试剂
尼克酰胺(nicainamide ,NIC)、辅酶Ι(NAD)购自Sigma公司，对硝基苯甲醛(ρ-nitrobenzaldehyde)和Hepes分别为Flunk、宝灵曼公司产品，硝普钠(sodium nitropusside,SNP)为北京制药工业研究所实验药厂生产，氨基胍重碳酸盐、三乙胺、醋酸、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠均为国产分析纯试剂。
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1.3 行为实验
按本组[5]已建立的方法进行学习记忆行为测定。跳台被动回避反应电击参数 0.18～ 0.2mA,10秒×2, 在电击后各组分别于侧脑室注射Saline组(生理盐水3μl)、SNP1(SNP 0.24μg)、SNP2(SNP 0.36μg)、SNP+NIC1 (SNP 0.36μg+NIC1.1mg)、SNP+NIC2 (SNP 0.36μg+NIC1.5mg)、SNP+Saline(SNP 0.36μg+生理盐水),在3小时和24小时测大鼠下台潜伏期作为大鼠记忆水平指标 。跳台主动回避反应是在训练前一小时给药,各组剂量同前；以短声5秒作为条件信号，再结合脚掌电击，训练动物在短声信号期间跳上跳台回避电击，共训练3天，以达标所需训练次数，共犯错误次数及达标动物的百分率作为学习记忆能力的指标。
1.4 单-腺苷二磷酸核糖转移酶活性测定[6]
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高效液相色谱仪为Water 996 检测器 、Water 2690 、Backman ODS 18 (250mm×4.6mm ID)、 5μm的微粒、流动相为含30%的0.2mol/L 三乙胺醋酸缓冲液(pH 5.5)、流量为1.0 ml/min。
对硝基苯亚甲基氨基胍(ρ-nitrobenzylidine aminoguanidine ,NBAG)的合成:0.11mol/ L 氨基胍重碳酸盐(pH5.5) ,加温至60℃,再加入等摩尔的对硝基苯甲醛,室温搅拌16 小时然后蒸发收集结晶,用乙醇重结晶。
生物样品制备：20只雌性成年Wistar大鼠随机分为安静组、Saline组和SNP0.36μg组 待 主动回避反应训练结束后，立即断头取脑置于预冷缓冲液(50mmol/L Hepes 0.32 mol/L 蔗糖)洗去血污，在冰台上迅速分离出海马和大脑皮层，置液氮中冻存。取100mg组织，加入0.1M磷酸缓冲液500μl 研磨制成匀浆，取500μl匀浆加入25mmol/L NAD 100μl、10mmol/L NBAG 100μl、 0.1mol/L 磷酸缓冲液300μl 混匀，30℃3 小时，取200μl反应液加入等量10%三氯乙酸中止反应。混匀、10000 r/min离心 5分钟,取上清液过滤、检测。根据NBAG 减少量计算NBAG 核糖基化的量。用μmol.g-1.h-1表示mADPRT的活性。
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1.5 实验数据处理
被动回避反应用Mann Whitney等级检验,其它结果用t检验。
2 结果
2.1 侧脑室注射SNP后对大鼠学习记忆的影响
由表1可看出侧脑室注射SNP后,跳台被动回避反应3小时和24小时大鼠下台潜伏期较对照组明显延长,表2表明侧脑室给予SNP后动物在主动回避反应所犯错误减少,达标所需次数也较Saline 组减少,以SNP 0.36μg组明显。
表1 侧脑室注射硝普钠对大鼠被动回避反应的影响 组 别
例数
下 台 潜 伏 期
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电击前
电击后3h
电击后24h
Saline
SNP1
SNP1
8
8
8
1.0
1.0
1.0
16.5(14.5～18.0)
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28.0(21.5～53.5)*
21.0(19.0～24.0)*
9.5(7.5～11.5)
28.0(13.5～32.5)*
11.5(9.0～17.5)*
SNP1(硝普钠 0.24μg ),SNP2(硝普钠 0.36μg)
中位数(四分位间距), Mann-whitney U-检验; * P<0.01 vs. Saline 表2 侧脑室注射硝普钠对大鼠主动回避反应的影响(
±s) 组别, http://www.100md.com
例数
训练达标次数
错误次数
达标动物百分率(%)
Saline
SNP1
SNP1
8
8
8
33.6±1.1
30.3±0.9*
23.3±1.0**
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24.4±2.4
19.5±2.0
14.0±1.1**
87.5
100
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SNP1(硝普钠 0.24μg ),SNP2(硝普钠 0.36μg)，*P<0.05**P<0.01 vs . Saline 表3 硝普钠和ADP核糖基转移酶抑制剂对大鼠被动回避反应的影响 组 别
例数
下 台 潜 伏 期
电击前
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电击后3h
电击后24h
Saline
SNP+Saline
SNP+NIC1
SNP+NIC2
12
12
8
8
1.0
1.0
1.0
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1.0
18.0(15.5～19.5)
24.0(20.0～33.5)△
11.5(9.5～18.0)*
11.0(10.0～14.0)**△
11.5(8.5～17.5)
15.5(10.0～29.0)△
8.0(5.5～12.5)*
5.5(3.5～8.0)**△
SNP 0.36μg NIC1(NIC 1.1mg) NIC2(NIC 1.5mg)
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中位数(四分位间距), Mann-whitney U-检验;
*P<0.05 **P<0.01 vs SNP,△P<0.05 vs Saline 表4 硝普钠和ADP-核糖基转移酶抑制剂对大鼠主动回避反应的影响(
±s) 组别例数
训练达标次数
错误次数
达标动物百分率(%)
Saline
SNP
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SNP+NIC1
SNP+NIC2
12
12
8
8
34.2±1.2
25.1±1.3△
34.5±1.3**
39.3±0.3**△
23.7±1.7
15.9±1.3△
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22.1±1.7*
31.3±1.3**△
83.3
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75
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SNP (硝普钠0.36μg) NIC1(尼克酰胺 1.1mg) NIC2(尼克酰胺1.5mg)
*P<0.05 * *P<0.01 vs SNP ,△ P<0.01 vs Saline
2.2 ADP-核糖基转移酶抑制剂对硝普钠效应的影响
由表3可看出侧脑室注射mADPRT抑制剂尼克酰胺和硝普钠后，跳台被动回避反应3小时和24小时大鼠下台潜伏期较单纯SNP组和Saline缩短。表4表明侧脑室给予尼克酰胺和硝普钠后大鼠主动回避反应所犯错误增加,达标所需次数也较单纯用SNP 组和Saline组增加，动物达标率减少，并随着NIC的剂量增加动物所犯错误也增加，动物达标率减少更明显。
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2.3 大鼠学习训练和应用SNP后不同脑区ADP-核糖基转移酶活性变化
大鼠学习后,脑内不同部位的ADPRT 活性发生变化,皮层和海马的ADPRT活性均有不同程度的升高，尤以海马变化最明显，侧脑室给予硝普钠后较Saline组其活性变化更大，二者具有显著差异(P<0.05)。
表5 大鼠学习和注射硝普钠后不同脑区
ADP-核糖基转移酶活性(μmol.g-1.h-1，
±s) 组别, 百拇医药 例数
皮层
海马
安静组
生理盐水组
硝普钠组
6
7
7
7.3±0.2
7.9±0.4△
9.2±0.2*△△
6.8±0.4
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8.5±0.1△
9.4±0.1*△△
* P<0.05 vs. 生理盐水组,△P<0.05 △△P<0.01 vs. 安静组
我们曾报道[7,8]在大鼠空间学习训练后海马大脑皮层一氧化氮合酶(nitric oxide synthase , NOS)活性增高，NOS神经元表达增加。本实验用侧脑室注射一氧化氮的供体SNP后，大鼠被动回避反应下台潜伏期延长，主动回避反应所犯错误减少，进一步证实NO具有促进学习记忆的作用。关于其作用机理，Schuman等[9]在离体海马标本上观察到用膜通透性的cGMP的类似物对学习和记忆的细胞模型-突触长时程增强(long term potention,LTP)并无影响，cGMP依赖蛋白激酶的抑制剂也不能阻止LTP的形成，但用mADPRT抑制剂尼克酰胺和叶绿醌后可阻止LTP 的形成。Huang[10]在海马注射SNP后，大鼠记忆保留时间延长，并同时检测到几种核糖基化的蛋白质。从我们的实验结果来看，侧脑室给予ADPRT 抑制剂NIC后，大鼠跳台被动回避反应下台潜伏期缩短，主动回避反应学习成绩下降，动物达标率降低，首次从整体行为实验证明NO增加学习记忆与mADPRT活性有关。即学习记忆过程中可能有NO/ADP核糖基化信号传导通路的参与。用HPLC检测大鼠学习训练和侧脑室注射SNP后的大脑皮层和海马显示学习训练后mADPRT活性增加，注射SNP后，酶活性增加更明显。进一步说明mADPRT参与了NO增加学习记忆能力的过程。mADPRT 是一种蛋白修饰酶，通过对蛋白质的ADP核糖基化而改变其功能。虽然有人[11]已检测到NO刺激海马不同分子量突触蛋白的ADP核糖基化，但具体影响那些蛋白质的核糖基化，尚待作进一步的研究。国家自然科学基金 39870273
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参考文献
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收稿1999-12-04, 百拇医药