N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)缓释膜对颅脑创伤慢性期学习记忆障碍及突触可塑性的作用

颅脑创伤（TBI）患者在慢性期大都存在学习记忆障碍，严重影响生存质量。研究发现长时程增强（LTP）,作为突触可塑性的一种重要形式，是学习记忆的分子学基础，而NMDA受体的激活对于LTP的形成和维持具有重要作用。因此，本项目计划探讨激活NMDA受体是否能治疗TBI导致的学习记忆障碍。首先建立大鼠TBI模型，在TBI慢性期将NMDA缓释膜贴覆于受损脑表面治疗30天，然后通过行为学实验评价治疗效果。最后，通过电生理实验、放射性受体结合分析法、Western Blot、电子显微镜及免疫组化等技术对大鼠海马组织的LTP、NMDA受体活性及数量、突触结构及突触相关蛋白表达等情况进行研究。从多个角度研究NMDA对TBI慢性期神经突触可塑性的作用，分析该作用与学习记忆变化的关系。希望通过本研究可以为TBI慢性期学习记忆障碍的治疗提供新的思路；并通过直接激活的方式证实NMDA受体在突触可塑性中的作用。

目的：本研究主要探讨N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）对大鼠颅脑创伤慢性期学习、记忆障碍的治疗疗效、作用机制，及开发NMDA药物膜用于治疗。.方法：雄性Wistar大鼠（8-10周，250±20g）随机分成4组， 即假手术组、生理盐水对照组、低浓度NMDA（0.001mmol/L）组、高浓度NMDA（0.1mmol/L）组，采用可控性皮层损伤颅脑撞击仪器进行颅脑创伤造模，打击后24小时给予药物或生理盐水脑室注射，打击后15天采用Y迷宫及平衡杆进行行为学评价，免疫组化观察各脑区神经元形态，基因芯片检测基因表达情况且聚合酶链式反应（PCR）验证基因芯片结果。采用胶原蛋白作为载体，制作浓度为0.1mmol/L的NMDA膜，雄性Wistar大鼠随机分成3组， 即假手术组、空白膜组及NMDA膜组，采用可控性皮层损伤颅脑撞击仪器进行颅脑创伤造模，打击后24小时将空白或药物膜贴敷于打击脑组织表面，打击后15天采用Y迷宫及平衡杆进行行为学评价。.结果：1.采用脑室注射的四组大鼠行为学比较提示各组Y迷宫及平衡杆无明显统计学差异，但与生理盐水对照组比较，NMDA治疗组在Y迷宫的平均错误次数及平衡杆的过杆时间有所减少；纹状体与黑质酪氨酸羟化染色，高浓度NMDA组阳性神经元数量较其他三组明显增多；皮层神经元核抗原染色，NMDA组神经元数量较其他组增多；基因芯片结果分析提示MAPK信号传导通路参与NMDA改善颅脑创伤慢性期学习、记忆障碍, PCR验证三个基因MAP3K11(Mitogen activated protein kinase kinase kinase 11),MAP2K6(Mitogen activated protein kinase kinase 6)及MAPK11(Mitogen activated protein kinase 11)提示基因芯片数据与PCR数据具有相同的方向性且数据接近。2. 制作出组织相容性较好、可释放NMDA的药物膜，采用此膜治疗颅脑创伤后的大鼠的行为学检测提示与空白膜组相比较，NMDA膜组Y迷宫的平均错误次数、平衡杆始发及过杆时间减少。.结论：NMDA可能能改善大鼠颅脑创伤慢性期学习、记忆及运动障碍，MAPK信号传导通路是NMDA产生作用的重要途径之一。采用胶原蛋白作为载体制作的药物膜，组织相容性较好且药物可稳定释放，具有广阔的运用前景。