富勒烯对海马突触可塑性影响的离体研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文富勒醇对海马突解可塑性影响的离体研究姓名：杨波申请学位级别：硕士专业：神经生物学指导教师：汪铭201107摘要富勒烯由于其独特的结构和理化性质，自发现以来就受到广泛关注。近年来，富勒烯越来越多的应用于科研、生产和生活领域。通过添加各种侧链基团，可以改善富勒烯的溶解性，增加其在生物体系中的相容性。从而使富勒烯及其衍生物应用于生物医学领域的机会大大提高。也正是由于这个原因，必须对富勒烯及其衍生物的生物安全性问题，以及潜在的毒性作用进行充分的研究。目前，关于富勒烯及其衍生物对于脑高级功能影响的研究还很少。学习与记忆是大脑最为重要的高级功能之一。而

2、海马区的突触可塑性，在学习与记忆中发挥着关键性的作用。本实验关注富勒烯的羟基衍生物一多羟基富勒醇对于SC—CAl通路突触可塑性的影响。利用离体脑片场电位记录的方法，记录Wistar大鼠离体海马脑片cAl区的兴奋性突触后场电位(fieldexcitatorypostsynapticpotential，fEPSP)，比较了对照组和富勒醇处理组归一化的输入／输出曲线(normalizedinput／outputcurve)、双脉冲易化(pairedpulsefacilitation)和长时程增强(10ng—termpotentiation)等电生理指标。对照组和富勒醇组的归

3、一化输入／输出曲线无显著性差异。富勒醇使易化的峰值发生显著性的改变，而且峰值出现的间隔与对照组不同。在间隔为10ms、20ms和30ms时，fEPSP2／fEPSPl的值都存在显著性的降低。比较对照组和富勒醇处理组的LTP，我们发现富勒醇可以明显的抑制突触传递效率的增强。这些结果说明，富勒醇会对SC—CAl区突触可塑性产生明显的负面影响。一些富勒烯衍生物对一氧化氮合酶具有抑制作用，而一氧化氮一一氧化氦合酶系统在海马SC-CAI区LTP的形成过程中发挥着重要作用。我们检测了富勒醇对于海马组织中一氧化氮合酶活性的影响。结果显示，使用含有5IIM富勒醇的人工脑脊液孵育20分

4、钟后，一氧化氦合酶的活性显著下降。为了研究氧化应激是否在富勒醇对海马突触可塑性的损伤中发挥作用，我们检测了海马组织中的丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性和谷胱甘肽含量。使用含有5lIM富勒醇的人工脑脊液孵育20分钟后，海马组织中MDA的含量显著降低，而SOD活性和GSH含量都没有明显改变。MDA含量的下降可能归因于富勒醇本身发挥了清除自由基的能力。而这种清除作用并不依赖于SOD和谷胱甘肽。关键词t富勒醇海马脑片突触可塑性长时程增强一氧化氦合酶氧化应激AbstractBecauseoftheuniquestructureandphy’sicochemicalproperti

5、es，fullerenehascaughtgreatattentionsinceitwasdiscoveredin1990．Intherecentyears，fullerenedrivesextensiveapplicationintheresearch,industryanddailylife．Thcsolubilityofthefuileremcanbeimprovedbychemicalmodification．Anditwillextendtheapplicationinbiologicalandmedicalfields．Forthesereasons，th

6、esafetyandthepotentialtoxicityofthefuliereneandtheirderivativesshouldbewellstudied．’I’heinforrmtionabouttheefleetsoffullereneandtheirderivativesonseniorbrainfunctionsisstilllimited．Thclearningandmemoryisoneofthemostimportantaspectsofthesefunctions．Andthesympticplastisityofthehippocampus

7、playsakeyroleinthelearningandmemory．Westudiedtheeffectsofthepolyhydroxylatedfullerene(C60(OH)24)onthesympticplastisityofSC-CAIpathinrathippocampus．WecontrastedthenormalizedI／0curves，thepairedpulsefacilitation(PPF)andthebng-termpotenthtbnofthefulleroltreatedgroupwiththatofthecon