[doc] 大鼠在空间辨别性学习记忆时海马CA1,CA3区和DG的ACh能纤维和星形胶质细胞的变化

[doc] 大鼠在空间辨别性学习记忆时海马CA1,CA3区和DG的ACh能纤维和星形胶质细胞的变化 大鼠在空间辨别性学习记忆时海马CA1,CA3区和DG的ACh能纤维和星形胶 质细胞的变化 第7卷第3期北华大学(自然科学版) 2006年6月JOURNALOFBEIHUAUNIVERSITY(Natural— Scie— nce) VO1.7NO.3 Jun.2006 文章编号:1009—4822(2006)03—0224—08 大鼠在空间辨别性学习记忆时海马CAI,CA3区和 DG的ACh能纤维和星形胶质细胞的变化 沈维高,何欣,冯力民 (北华大学医学院,吉林吉林132013) 摘要:目的通过建立大鼠空间辨别性学习记忆的动物模型,观察大鼠海马CA1,CA3区和齿状回(DG)的乙酰 胆碱(ACh)能纤维密度和含量的变化以及星形胶质细胞的数量及其胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)表达的变化, 从形态学上探讨中枢ACh和星形胶质细胞与空间辨别性学习记忆的关系.方法建立空间辨别性学习记忆的 动物模型.采用乙酰胆碱酯酶(AChE)的组织化学染色及GFAP标记星形胶质细胞.并用显微镜方格目测系统和 图像仪对大鼠海马CA1,CA3区及DG的GR免疫阳性星形胶质细胞的数量及其GFAP表达进行检测. 结果模型组与对照组相比大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度和含量均增高,有显着性差异(P<0.05). 而空白组和游水组相比大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度和含量均无显着性差异(P>0.05),模型组内 各组间两两比较大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度和含量均无显着性差异(P>0.05);模型组与对照组 相比大鼠各观察部位的星形胶质细胞的数量及其GFAP的表达均增加,有显着性差异(P<0.05).而空白组和 游水组相比大鼠各观察部位的星形胶质细胞的数量及其GFAP的表达均无显着性差异(P>0.05),模型组内各 组间两两比较大鼠各观察部位的星形胶质细胞的数量及其GFAP的表达均无显着性差异(P>0.05).结论在 空间辨别性学习记忆过程中,大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度和含量增高,说明中枢ACh参与空间辨 别性学习记忆过程;在空间辨别性学习记忆过程中,太鼠各观察部位的星形胶质细胞的数量及其GFAP表达的 增加.说明星形胶质细胞参与空间辨别性学习记忆过程. 关键词:空间辨别性学习记忆;海马;乙酰胆碱;星形胶质细胞;胶质原 纤维酸性蛋白 中图分类号:R744.9文献标识码:A 学习和记忆是脑的最重要的功能,影响学习记 忆的因素很多,其中最重要的是神经递质和调质对 这一过程的调节作用.而在中枢的各种神经递质 中,乙酰胆碱(ACh)是与学习记忆过程关系最为密 切的一种神经递质,胆碱能突触又被称为是”学习 记忆突触”.基底前脑含有大量的胆碱能神经元,构 成基底前脑的胆碱能系统.其中内侧膈核(MS)和 斜角带核垂直支向海马,齿状回的胆碱能纤维投 射,而且海马,齿状回与空间辨别性学习记忆关系 最为密切【l,2I. 当前,对于中枢ACh与学习记忆关系的报道 多是针对病理情况下,学习记忆障碍时大脑内ACh 能系统的变化情况及其可能机制的研究.但在正常 的空间辨别性学习记忆过程中,大鼠海马,齿状回 的ACh生成和代谢又会发生怎样的变化未见报 道.星形胶质细胞可以通过上述各种机制参与学习 记忆过程.但是,在正常的空间辨别性学习记忆过 程中星形胶质自身又会发生怎样的变化未见报道. 鉴于此,本研究以大鼠为实验对象,经过水迷宫训 练建立空间辨别性学习记忆的动物模型后,探讨中 枢ACh,星形胶质细胞与正常的空间辨别性学习记 忆的关系. 1材料与方法 1.1材料 实验采用吉林大学实验动物中心提供的 Wistar大鼠,体质量为180,200g,实验前动物在 安静及光照节律如常的环境中饲养48h,实验装置 收稿日期:2006—01—01 基金项目:吉林省科技厅科研基金课题(2004031一O9) 作者简介:沈维高(1975一),男,讲师,硕士,主要从事神经解剖学研究 第3期沈维高,等:大鼠在空间辨别性学习记忆时海马CA1,CA3区和 DG的ACh能纤维和星形胶质细胞的变化225 参照张秀池设计L3】的水迷宫.用透明聚乙烯有机玻 璃制作,长,宽各100cm,高30cm,泳路宽12cm,正 确泳路长220cm.水深25cm,水温(23?1)?.每一 个训练13结束后,清洗泳路及侧壁以消除嗅觉提 示.鼠抗GFAP单克隆抗体为武汉博士德公司提 供,S-P试剂盒,DAB试剂盒由福州迈新生物试剂 公司提供,其他为市售分析纯试剂. 1,2方法 1.2.1辨剐性空间学习记忆动物模型的制备 在实验前对动物施以用手抓放的预处理.48只 大鼠按不同的处理方法,随机分为6组: 1)空白组,,z:8只;2)游水组,,z=8只;3)水 迷宫训练7d组,,z=8只;4)水迷宫训练14d组,,z =8只;5)水迷宫训练14d后停3d组,/-/=8只;6) 水迷宫训练14d后停7d组,=8只.即1),2)组为 对照组,3),6)组为模型组.- 模型组:在每1个训练13,每1只动物被连续 训练10次.即由起点处将动物放入水中,游至终点 经平台出水为止.每次记录潜伏期,即由入水到开 始游动的时间;运行时间,即由起点游到终点的时 间;错误的次数,即改变游向或进入盲端的次数.然 后计算平均潜伏期,平均运行时间,正确率(正确次 数/总训练次数).游水组:每个训练13,将该组动物 置于与模型组动物相同的水温和水深下,让其随意 游动10次,每次10,15s,每次间隔5s左右.空白 组实验动物不做任何处理. 1.2.2实验动物的灌注与取材 各组实验动物到达预定存活时间,分别称体质 量,用2%戊巴比妥钠(0.25mL/100g)进行腹腔 注射麻醉,开胸暴露心脏,向左心室内注射1%肝素 钠0.2mL后经左心室行主动脉插管,血管钳固定后 剪开右心耳,先以生理盐水150mL快速冲洗血管, 然后用4%多聚甲醛的0.01mol/LPBS(4?, 定,在4?冰箱内保存.然后石蜡包埋,切片,组织 化学染色. 1.2.3形态学观察与测定 1)大鼠海马CA1,CA3区和DG的AChE阳性 纤维的密度和含量测定. 在Olympus显微镜下观察,用显微镜方格目测 系统计数海马CA1,CA3区分子层及DG分子层每 0.01删112内AChE阳性纤维与测试线交叉点数,每 只动物计数5张切片,每张切片定点计数相同部位 相邻2个视野,取平均值.以0.01删n2内的交叉点数 (N/0.01舢n2)表示AChE阳性纤维密度,利用Tiger 图像分析系统测量每单位体积AChE阳性纤维的百 分含量(Vv—Pp值).以上结果均以?s表示. 2)大鼠海马CA1,CA3区和DG的星形胶质细 胞的计数方法. 在显微镜下观察,用显微镜方格目测系统计数 海马CA1,CA3区分子层及DG分子层每0.01舢n2 内星形胶质细胞的数量,每只动物计数5张切片,每 张切片定点计数相同部位相邻2个视野,取平均值. 3)大鼠海马CA1,CA3区和DG的星形胶质细 胞GFAP免疫组化染色切片A的测定方法. 将切片置于Olympus显微镜下,采用Tiger图 像分析系统测定海马CA1,CA3区分子层及DG分 子层内星形胶质细胞的GFAP阳性免疫反应产物 平均光密度值(A).每只动物计数5张切片,每张 切片的计数相同部位相邻2个视野,取平均值. 1.2.4统计学分析 将实验数据输入电脑,用SPSS10.0for windows统计软件进行统计学处理.作单因素方差 分析,进行组间的两两比较,以a=0.05为显着性 水准判断各组之间的差异是否具有统计学意义. 2结果 pH7.40)250mL灌注固定,先快后慢,共需时间为2.1水迷宫训练成绩 50min,断头开颅取脑,置4%多聚甲醛固定液后固水迷宫训练成绩见表1 表1大鼠水迷宫训练成绩 Tab.1Thetrainingscoreofratsinwatermaze 各模型组实验动物均符合空间辨别性学习记忆动物模型建立的标准 2.2大鼠海马CA1.CA3区和DG的AChE阳性纤 维的形态观察 海马内可见丰富的AChE阳性纤维,海马中的 AChE阳性染色纤维依海马结构的层次构筑呈板层 构筑形式,各层之间的AChE阳性纤维的密度存在 明显的差异,分子层纤维密度较高,其余依次是海马 226北华大学(自然科学版)第7卷 腔隙,多形层,辐射层和锥体层.齿状回分子层的纤 维密度较高,多形层和颗粒层较低.大多数AChE阳 性纤维膨体丰富,粗细均匀,呈串珠样,少数是无膨 体,表面光滑的细纤维. 2.3大鼠海马CA1.CA3区和DG的AChE阳性纤 维的变化 大鼠海马CA1,CA3区和DG的AChE阳性纤 维的变化见表2,4. 表2大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度【N/0.O1mm,?s) Tab.2AChEpositivefiberdensityineachobservingpositionofrats 与对照组相比;与训练14d组相比;P<0.01;P<0.05;?P>O.05. 由表2可见,模型组与对照组相比大鼠各观察(P>0.05),见图5,6,模型组内各组间两两比较大 部位的AChE阳性纤维的密度增高,有显着性差异鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密度均无显着性 (P<0.05),见图1,4.而空白组和游水组相比大鼠差异(P>0.05). 各观察部位的AChE阳性纤维的密度无显着性差异 图1水迷宫7d组AChE阳性纤维400x Fig.1AChEpositivefibertrainingfor7daysinwater maze400x 图3水迷宫训练14d停3d组AChE阳性纤维400x Fig.3AChEpositivefibertrainingfor14days,staying for3daysinwatermaze400x 图5空白组AChE阳性纤维400x Fig.6AChEpositivefiberincontrolledgroup400x 图2水迷宫14d组AChE阳性纤维400x Fig.2AChEpositivefibertrainingfor14days.n watermaze400x 图4水迷宫训练14d停7d组AChE阳性纤维400x Fig.4AChEpositivefibertrainingfor14days,staying for7daysinwatermaze400x 图6游水组AChE阳性纤维400x Fig.6AChEpositivefiberinswimminggroup400x 第3期沈维高,等:大鼠在空间辨别性学习记忆时海马CA1,CA3区和 DG的ACh能纤维和星形胶质细胞的变化227 由表4可见,模型组与对照组相比大鼠各观察 部位的AChE阳性纤维的含量增高,有显着性差异 (P<0.05).而空白组和游水组相比大鼠各观察部 位的AChE阳性纤维的含量无显着性差异(P> 0.05),模型组内各组问两两比较大鼠各观察部位的 AChE阳性纤维的含量均无显着性差异(P>0.05). 2.4大鼠海马CAI.CA3区和DG的星形胶质细胞 的形态观察及其定量变化 星形胶质细胞在海马中呈有规则构筑分层样排 列,在海马结构的各部分问密度不同,CA1,CA3区 较高,DG较低,且分子层的星形胶质细胞均有突起 伸到锥形层的锥体细胞之间.GFAP阳性的星形胶 质细胞形态象蜘蛛样,有较多的突起伸人到周围的 神经毡之中,星形胶质细胞周围的神经毡有着弱阳 性的免疫反应.定量分析结果见表3,4. 表5大鼠各观察部位的星形胶质细胞的数量(N/0.们mm.?s) 由表5的结果显示,模型组与对照组相比大鼠 各观察部位的星形胶质细胞的数量增加,有显着性 察部位的星形胶质细胞的数量无显着性差异(P> 0.05),模型组内各组间两两比较大鼠各观察部位的 差异(P<0.05).而空白组和游水组相比大鼠各观星形胶质细胞的数量均无显着性差异(P>0.05) 表6大鼠各观察部位的星形胶质纲胞的GFAP反应产物的A值c?s) 上表6的结果显示,模型组与对照组相比大鼠 各观察部位的星形胶质细胞GFAP的表达增加,有 显着性差异(P<0.05),见图7,10.而空白组和游 水组相比大鼠各观察部位的星形胶质细胞GF.AJO 的表达无显着性差异(P>0.05),见图11,12,模型 组内各组间两两比较大鼠各观察部位的星形胶质细 胞G的表达均无显着性差异(P>0.05). 北华大学(自然科学版)第7卷 图7水迷宫7d组GFAP免疫阳性星形胶质细胞400X Fig7GFAPimmunologicalpositiveastrocytestraining for7daysinwatermaze400X 图9水迷宫14d停3d组GFAP免疫阳性星形胶质 细胞400X Fig,9GFAPimmunologicalpositiveastrocytestraining for14days.stayingfor3daysinwatern’~ze400X 图11空白组GFAP免疫阳性星形胶质细胞400X Fig.11GFAPimmunologicalpositiveastrocytesin controlledgroup400X 3讨论 AChE是ACh的水解酶,在中枢分布广泛,主 要存在于胆碱能神经元和细胞外胆碱能受体附近. 完整的胆碱能功能体系包括ACh及其合成分解酶 类,即AChE和胆碱乙酰转移酶(ChAT).在目前的 技术条件下,尚没有一种能确定的形态学方法能直 接显示脑组织中ACh的含量,而往往通过显示ACh 合成和分解的两种特异性酶类,即以AChE的组织 化学染色或ChAT免疫组织化学染色间接地反映 ACh的含量.姚志彬等曾将AChE的组织化学染色 图8水迷宫14d组GFAP免疫阳性星形胶细胞400X Fig8GFAPimmunologicalpositiveastrocytestraining for14daysinwatermaze400X 图10水迷宫14d停7d组GFAP免疫阳性星形胶质 细胞400X Fig.10GFAPimmunologicalpositiveastrocytestraining for14days.stayingfor7daysinwatermaze400X 图12游水组GFAP免疫阳性星形胶质细胞400X Fig.12GFAPimmunologicalpositiveastrocytesin swimminggroup400X 结果同ChAT免疫组织化学资料进行比较,结果证 明AChE不失为一个有效的胆碱能标记物.实验证 明,AChE组织化学方法作为脑内胆碱能神经纤维 的显示方法是可靠的[.鉴于上述原因,本实验采 用AChE的组织化学方法染色AChE阳性纤维来反 映局部组织中ACh的含量,并取得了较满意的 结果. 本实验的结果显示,动物在利用水迷宫训练7d 后,其与空间辨别性学习记忆密切相关的海马 CA1,CA3区及DG的AChE阳性神经纤维的密度 和含量即有增高,有显着性差异(P<0.05).至连续 第3期沈维高,等:大鼠在空问辨别性学习记忆时海马CA1,CA3区和 DG的ACh能纤维和星形胶质细胞的变化229 训练14d时,AChE阳性神经纤维密度和含量的增 高均有显着性统计学差异(P,0.05),并且在海马和 齿状回结构内其增高存在大致平行的关系.Deeker 等[231利用微透析法研究脑内递质系统时,发现动物 在学习记忆的过程中隔区和海马内胆碱的摄取量明 显增加.本实验结果也间接证实大鼠在空间辨别性 学习记忆时海马ACh摄取量的增高.有生理资料研 究表明,刺激家兔的内侧膈核可促进海马释放 ACh,损害基底前脑区域,皮质和海马内AChE和 ChAT活性可以减少50%,70%J,说明海马结构 的ACh能神经支配来自隔一基底前脑区域的ACh能 神经元.由此推测本实验空间辨别性学习记忆过程 中,是激活了大鼠基底前脑的胆碱能系统,导致前脑 细胞胆碱的合成和释放量都有所增加,并且膈核和 斜角带核的ACh沿隔一海马这条胆碱能通路抵达海 马,兴奋海马的锥体细胞,完成学习任务及对记忆的 贮存和再现. Dunbar等l-6J通过大量的研究发现在水迷宫中 表现较好的大鼠其海马中胆碱乙酰转移酶的活性和 胆碱的摄取量都有增高.当以192IgG—saporin特异 性地损毁隔核和斜角带核垂直支的胆碱能神经元 后,大鼠在水迷宫作业中的认知能力明显下降l-7; 或利用对中枢胆碱能神经元损毁作用的药物大脑内 注射,可明显降低大鼠的学习记忆能力.说明隔一海 马的ACh活性与动物学习记忆能力成正相关关系. 在本实验中也可得到类似的结论,大鼠在开始水迷 宫训练至建立模型的前7d内,随着平均潜伏期,平 均运行时间的缩短及正确率的提高,其海马AChE 阳性神经纤维的密度和含量增高也间接证实中枢 ACh的活性是升高的.在学习记忆中引起ACh增多 的机制可能是多方面的.从记忆的时程来说,记忆的 获得依赖于某些区域神经机能的激活,记忆的巩固 与神经活动的延长有关,而记忆的再现可能与激活 某种突触后临界兴奋状态有关.Benson和Halliwei 等对海马和感觉皮层的研究发现,以一定剂量的 拟胆碱药激活基底前脑的胆碱能受体后,可以通过 抑制局部的电位依赖和Ca2依赖的外向K离子 流,从而使胆碱能神经元的兴奋性增高.Andrade对 大鼠离体脑片的研究揭示,M型胆碱受体的兴奋除 抑制Ca依赖的外向K流外,还可产生慢的内向 K离子流,由M胆碱受体所激活的神经细胞活性 的增高对突触后兴奋和选择性地增强由ACh远距 离细胞电除极活动具有重要作用,而这两种电活动 的增强是神经网络进行学习记忆的电生理机制.鉴 于ACh在学习记忆过程中和在学习记忆障碍及痴 呆中的举足轻重的地位,有人将参与学习记忆的胆 碱能神经纤维及其突触称为”学习记忆突触”.本实 验的结果也显示,正常的空间辨别性学习记忆与中 枢ACh生成增加有密切的关系.同时也进一步支持 老年人和老年痴呆患者脑内ACh生成减少可能是 造成学习记忆障碍的主要机制. 本实验中我们还观察到动物在水迷宫中训练 14d后停止训练3d和7d,再进行迷宫测试,其平均 潜伏期,平均运行时间,正确率与训练14d时比较, 并没有明显的变化,而是仍保持在空间辨别性学习 记忆模型的水平.说明大鼠的空间辨别能力并未减 弱,推测可能是大鼠自身所具有的独立于视觉系统 之外的惯性定位系统在发挥作用,将大鼠迅速地导 向出口平台的物体.从形态学上我们可以看出,水迷 宫训练14d后停止训练3d和7d2组动物与训练 14d组相比大鼠各观察部位的AChE阳性纤维的密 度和含量均保持稳定(P>0.05),并没有因刺激因 素的消失而降低.这说明中枢Ach参与空间辨别性 学习记忆的进一步巩固和中枢的整合性变化,但其 机制还有待于进一步的研究. GFAP阳性星形胶质细胞在海马结构内呈明显 的板层构筑形式的规则排列,这种有序性有利于神 经元与星形胶质细胞之间建立固定的位置关系和稳 定的功能关系,从而更好地调节神经元的功能活性. 本实验在利用动物寻找水迷宫出口平台这一逃 生本能作为刺激因素,一段时间后出现了星形胶质 细胞肥大,突起增多和细胞数量的增加.说明在空间 辨别性学习记忆的过程中发生了星形胶质细胞功能 活性的增强,主要体现在细胞和突起数量的增加,而 且这些与神经元突触数目和活动水平相关.如 Sirevaag和Greenough等l-9J所描述的,星形胶质细 胞的肥大能够提供一个可以迅速返回到离子静息阶 段和促进新突触发生及增加突触活性的一种稳定的 长时程突触增强(LTP)调节机制. Gyommez也曾报道l-l引,大鼠在学习记忆的过 程中海马内碱性成纤维细胞生长因子增加的同时伴 有星形胶质细胞的数量和突起密度的增加,本实验 中我们得到了类似结果.Szeligo和Leblondl-l在实 验中将新生鼠分为3组,分别在丰富,标准和隔离的 单调环境中饲养,80d后观察到在丰富环境中生活 的鼠视皮质中的少突胶质细胞和星形胶质细胞的数 量明显高于另外2组大鼠.也有研究表明,在丰富条 件下生活的动物视皮质中有着比标准和单一条件下 更高的星形胶质细胞突起密度.这说明丰富环境可 以导致星形胶质细胞的体积增加和与突触成分间形 北华大学(自然科学版)第7卷 成更多的连接.所以说,星形胶质细胞的这些变化都 是与神经元的活动性增加相伴行的.因此我们可以 认为,本实验中所观察到星形胶质细胞的变化是神 经元和突触活性增加的需要,是为更好地完成学习 任务和促进记忆保存而发生的,也是学习记忆过程 所伴随的一种生理变化. GFAP作为星形胶质细胞的中间丝和细胞骨架 蛋白,一般认为它的增多对于稳定和延长细胞突起 从而接受更多的神经元等细胞外信号是必需的. GFAP表达的增多对星形胶质细胞来说主要表现在 两方面,星形胶质细胞的体积增大和数量增多.本实 验得出与寇盛斌研究相同的结论,更进一步证实星 形胶质细胞参与学习记忆的功能.有研究表明,海马 中突触数量的增加是LTP和点燃的一个共同特征, 而GFAP在癫痫点燃后马上出现上调,说明GFAP 的表达增加与神经突触的增效机制有关. 本实验中模型组大鼠在水迷宫中训练14d后停 止训练3d和7d2组,其星形胶质细胞的数量及其 Gn的表达情况均保持在训练14d组的水平,并 没有因刺激因素的消失而发生改变.这说明星形胶 质细胞与空间辨别性学习记忆的进一步巩固有着密 切关系,但其机制还有待于进一步的探讨. 星形胶质细胞可以在内外环境变化的刺激因素 作用下,改变自身特性及其与神经元之间的关系,在 表型上呈现出很大程度的可变性.具体表现在几个 方面:大小上,单个星形胶质细胞的胞体,胞核及突 起的变化,其中往往以突起的变化最为明显;细胞形 态上,有无定型,非星状,上皮状及放射状的细胞向 星形细胞的转化;数目上,发生细胞的数量增加.星 形胶质细胞的变化通常包括两个阶段:原有星形胶 质细胞的肥大和突起数量增加;星形胶质细胞数量 的增加.星形胶质细胞可以通过这些变化来改变其 与神经元之间的生理联系,进而影响突触的可塑性, 发挥其在中枢神经系统中对神经信息的调节作用. 在本实验中,我们观察到大鼠经水迷宫训练建 立空间辨别性学习记忆模型后,与学习记忆相关的 海马CA1,CA3及DG的星形胶质细胞的数量及其 GFAP的表达都有升高,到第7个训练日时各观察 部位的星形胶质细胞的数量及其GFAP的表达增 加均有显着性统计学差异(P<0.05).表明星形胶 质细胞参与空间辨别性学习记忆过程,并且在此过 程中其自身也发生了数量和形态上的变化.大鼠在 空间辨别性学习记忆的过程中,发生星形胶质细胞 的数量及其GFAP表达的增加.说明有更多的星形 胶质细胞及细胞突起积极地参与神经元功能和突触 活性的调节,以促进学习任务的完成和记忆的贮存 及再现. 对星形胶质细胞在兴奋后的变化最简单的解释 是它对突触数量增加和更多的有活性的突触神经元 的代谢需求有所帮助.本实验我们也观察到星形胶 质细胞的数量及其GFAP表达的光密度在空间辨 别性学习记忆的过程中都有增加.增加的星形胶质 细胞参数可以认为是对突触活性,数量和组织代谢 需求增加的共同应答,说明星形胶质细胞变化的特 异性与空间辨别性学习记忆有关. 参考文献: [1]LeeJM,RossER.SpatialLearningDeficitsintheAged Rat:NeuroanatomicalandNeuroehemiealCarrelates[J]. 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TheChangeofAcetylcholineFibersandAstrocytesin HippocampalCA1,CA3andDentateGyruswhenSpatial DifferentiatingLearningandMemoryinRats SHENWei-gao,HEXin,FENGLi-rain (MedicalCollegeofBeihuaUniversity,Jilin132013,China) Abstract:ObjectiveToexploretherolesofacetylcholinergicfibersandastrocytesindifferentiatingspatial learningandmemoryinrats,weobservedthecontentofacetylcholinergicfibersandnumbersofastrocytes togetherwiththeexpressionofGFAPinhippocampalCA1,CA3andDGbyestablishingdifferentiating spatiallearningandmemoryanimalmodelsinwatermaze.MethodsThroughEstablishingdifferentiating spatiallearningandmemoryanimalmodels,wecarriedthroughthehistochemicalstaininganddetermination ofacetylcholinergicfibersandmarkedGFAPpositiveastrocytesinhippocampalCA1.CA3andDGinrats.We madestatisticalanalysisonGFAPpositiveastrocytesandtheexpressionofGFAPthroughmicroscopechecked visualizationsystemandimageanalysisapparatusinhippocampalCA1,CA3andDG.ResultsThespatial learningandmemorymodelsweresuccessfullyestablishedthrough7daystraininginwatermaze. TheAChE positivefiberdensityandcontentinCA1,CA3andDGinmodelgrouPswashigherthanthatofcontrolled group(P<0.05).ButtheAChEpositivefiberdensityinswimminggroupwasnotobviousdifference comparedwiththatofnormalcontrolledgroup(P>0.05).TherewasnotobviousdifferenceofAChEpositive fiberdensityandcontentamongmodelgroups(P>0.05).Thequantityofastrocytesandtheexpressionof GFAPinCA1,CA3andDGinmodelgroupswerehigherthanthatofcontrolledgroup(P<0.05).Butthe quantityofastrocytesandtheexpressionofGFAPbetweennormalcontrolledgroupandswimminggrouphave notobviousdifference(P>0.05).Therewasnotobviousdifferenceofquantityofastrocytesandexpressionof GFAPamongmodelgroups(P>0.05).ConclusionInthespatiallearningandmemoryanimalmodels.the AChEpositivefiberdensityandcontentinhippocampalCA1.CA3andDGincreased.Thisdemonstratedthat AChwasconcernedwithlearningandmemoryprocess.ThenumberandGFA Pexpressioninastrocyteswere enhancedinspatiallearningandmemoryprocess,thisalsoprovedthatastrocytestookacrucialroleinspatial learningandmemory. Keywords:Spatialdifferentiatinglearningandmemory;Hippocampus;Acetylcholine;Astrocyte;Glial fibrillaryacidicprotein 【责任编辑:王坤】