AA和DHA對海馬神經(jīng)細胞生長發(fā)育的影響

腦組織磷脂中的結(jié)構(gòu)和功能物質(zhì)主要是長鏈多不飽和脂肪酸，其中最重要的是花生四烯酸（AA）和二十二碳六烯酸?DHA?。AA和DHA對于大腦和視網(wǎng)膜的發(fā)育及功能均具有重要作用，諸多研究顯示，AA、DHA與人類學(xué)習(xí)、記憶和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育有關(guān)，但二者對神經(jīng)細胞的共同作用及其作用環(huán)節(jié)尚不清楚。我們在2000年6月至2001年6月間采用B27無血清培養(yǎng)液培養(yǎng)新生大鼠海馬神經(jīng)細胞，以期通過體外實驗探討AA和DHA對神經(jīng)細胞生長發(fā)育的共同影響。采用方法為：無血清培養(yǎng)液中分別加入不同劑量的AA和?或?DHA，采用噻唑藍比色試驗?MTT法?反映各組海馬神經(jīng)細胞存活狀況，神經(jīng)元特異性烯醇化酶?NSE?染色鑒定神經(jīng)細胞，圖像分析技術(shù)測量神經(jīng)細胞的胞體大小和突起長度。

AA和DHA主要存在于細胞膜磷脂中，與細胞膜的流動性及功能發(fā)揮密切相關(guān)，二者占人腦磷脂的30％以上，是腦細胞結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ)，與學(xué)習(xí)、記憶和視功能密切相關(guān)。Birch等研究發(fā)現(xiàn)，以同時添加AA、DHA的配方奶粉?分別占總脂肪酸0．72％和0．36％?喂養(yǎng)足月兒，其智力發(fā)育指數(shù)高于對照組7分，比單一補充DHA增加了3分。韓宏裕等研究發(fā)現(xiàn)，含有比值為1．5∶1的AA和DHA強化配方奶粉可促進早產(chǎn)兒的生長和大腦、視網(wǎng)膜發(fā)育，使之達到與母乳喂養(yǎng)早產(chǎn)兒相近的身長、體質(zhì)量和頭圍，以及相近的認知功能和視功能。這些結(jié)果表明，AA和DHA的補充可能對人類生命早期神經(jīng)細胞的生長發(fā)育具有促進作用。近年一些細胞水平的研究表明，AA具有促進海馬神經(jīng)細胞存活和長突起神經(jīng)細胞生長的作用，DHA通過促進神經(jīng)細胞蛋白質(zhì)的合成而促進神經(jīng)細胞的生長發(fā)育，但在細胞水平，AA和DHA對神經(jīng)細胞的共同作用和影響尚未見研究報道。

該實驗以無血清培養(yǎng)液培養(yǎng)的海馬神經(jīng)細胞為模型，以不同濃度AA或DHA，以及不同比例的AA、DHA干預(yù)體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)細胞，采用MTT比色試驗、NSE染色法和圖像分析技術(shù)等方法，從細胞水平上探討AA、DHA對神經(jīng)細胞生長發(fā)育的共同影響。MTT比色試驗是一種常用于檢測細胞存活和生長的實驗方法，無血清培養(yǎng)液具有抑制神經(jīng)膠質(zhì)細胞生長的作用，因而可以純化神經(jīng)細胞。NSE是神經(jīng)細胞分化成熟的特異性標志酶，采用NSE染色法可以特異地鑒定神經(jīng)細胞。由NSE染色法結(jié)果可見，本實驗用無血清培養(yǎng)液培養(yǎng)細胞獲得了較純的神經(jīng)細胞?95％以上?，同時，染色圖片輸入全自動圖像分析系統(tǒng)，測量神經(jīng)細胞胞體大小和突起長度，從而定量地反映AA、DHA共同對海馬神經(jīng)細胞的細胞學(xué)效應(yīng)。該項研究結(jié)果顯示，一定濃度的AA或DHA具有促進培養(yǎng)海馬神經(jīng)細胞存活的作用，與許多研究報道一致。研究中發(fā)現(xiàn)，AA或DHA對培養(yǎng)海馬神經(jīng)細胞存活作用的最佳有效濃度均為4μmol／L。不同比例的AA和DHA對培養(yǎng)海馬神經(jīng)細胞生長發(fā)育作用的結(jié)果顯示，當無血清培養(yǎng)液中添加AA和DHA的總濃度為4μmol／L，比例為2∶1和4∶1組的海馬神經(jīng)細胞的活力、胞體面積、最大長徑、最大短徑以及平均突起長度均高于單獨添加AA、DHA和對照組。由此表明，與單一添加AA或DHA相比，AA和DHA的適宜比例具有更好的促進海馬神經(jīng)細胞生長發(fā)育的作用。

神經(jīng)發(fā)育最重要的步驟之一是形成細胞間連接的龐大網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)突觸作為大腦神經(jīng)活動微觀聯(lián)絡(luò)樞紐，反映到功能上表現(xiàn)為腦神經(jīng)功能發(fā)育逐漸成熟，宏觀上可能增強機體高級學(xué)習(xí)能力。海馬與大鼠空間記憶以及海馬分支程度與海馬突觸密切相關(guān)。海馬神經(jīng)細胞活力增強、胞體的增大、突起的生長和延長，可以增加海馬區(qū)突觸的密度，加速神經(jīng)細胞之間樞紐的形成。因而，AA和DHA對海馬神經(jīng)細胞的細胞學(xué)效應(yīng)，可看做是AA、

DHA提高智力、增強學(xué)習(xí)能力的細胞形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。該研究進一步說明了AA和DHA的同時補充，對神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能具有重要意義。