趙曉雨， 劉淑紅， 趙 彤， 朱玲玲， 范 明， 趙永岐， 房 濤

(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所軍事認(rèn)知科學(xué)研究室， 北京 100850)

強(qiáng)噪聲對(duì)豚鼠認(rèn)知功能和血清某些生化指標(biāo)的影響*

趙曉雨， 劉淑紅， 趙 彤， 朱玲玲， 范 明， 趙永岐， 房 濤△

(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所軍事認(rèn)知科學(xué)研究室， 北京 100850)

目的：探討強(qiáng)噪聲對(duì)豚鼠認(rèn)知功能和血清應(yīng)激激素、代謝酶、神經(jīng)肽、腦紅蛋白等的影響，篩選噪聲性認(rèn)知功能損傷的敏感指標(biāo)。方法：將24只豚鼠進(jìn)行5 d的認(rèn)知功能訓(xùn)練，第6天隨機(jī)分為2組(n=12)：噪聲組和對(duì)照組。噪聲組在120 dB噪聲下連續(xù)暴露4 h后，用Morris水迷宮測(cè)試豚鼠的認(rèn)知能力；用Elisa試劑盒檢測(cè)豚鼠血清神經(jīng)肽Y(NPY)、神經(jīng)肽P(NPP)、腦紅蛋白(NGB)、C反應(yīng)蛋白(CRP)、皮質(zhì)醇(CORT)、促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)、腎上腺素(E)、去甲腎上腺素(NE)、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)、醛固酮(ALD)、催產(chǎn)素(OT)、血管升壓素(VAP)含量、谷草轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(AST)、乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)的活性；用回歸分析評(píng)價(jià)各項(xiàng)敏感指標(biāo)對(duì)認(rèn)知功能的影響及程度。結(jié)果：Morris水迷宮測(cè)試顯示，與對(duì)照組相比，噪聲組豚鼠的平均逃避潛伏期明顯延長(zhǎng)，跨越平臺(tái)次數(shù)和目標(biāo)象限停留時(shí)間均明顯降低(P<0.01)。Elisa檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，除AngⅡ外，噪聲組豚鼠血清中上述指標(biāo)均與對(duì)照組有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05，P<0.01)，其中變化顯著且對(duì)認(rèn)知功能影響較大的指標(biāo)依次為CORT、NPY、NE、NGB、NPP、CK。結(jié)論：強(qiáng)噪聲急性暴露引起豚鼠認(rèn)知功能顯著下降，可能與外周血應(yīng)激激素、代謝酶、神經(jīng)肽、腦紅蛋白等生化指標(biāo)的異常有關(guān)，并初步篩選出了CORT、NPY、NE、NGB、NPP、CK等與噪聲性認(rèn)知功能損傷有關(guān)的敏感指標(biāo)群。

強(qiáng)噪聲；認(rèn)知；血清；神經(jīng)肽；應(yīng)激激素；代謝酶；豚鼠

當(dāng)前，噪聲已成為威脅人們健康的一種常見(jiàn)有害因素，它除了可直接對(duì)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)造成特異性損害外，還會(huì)通過(guò)聽(tīng)覺(jué)器官作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，并通過(guò)神經(jīng)內(nèi)分泌途徑對(duì)心血管、免疫、呼吸、消化、生殖等系統(tǒng)及精神心理方面產(chǎn)生不同程度的非特異性損傷[1]。鑒于神經(jīng)系統(tǒng)在噪聲生物效應(yīng)中所起的上述主導(dǎo)作用，噪聲對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響，特別是其神經(jīng)認(rèn)知效應(yīng)逐漸成為環(huán)境噪聲、職業(yè)防護(hù)和軍事應(yīng)用等領(lǐng)域普遍關(guān)注的問(wèn)題。以往研究[2,3]表明，中、低強(qiáng)度環(huán)境噪聲長(zhǎng)期暴露等慢性應(yīng)激可啟動(dòng)多重神經(jīng)內(nèi)分泌機(jī)制，使下丘腦釋放高水平的皮質(zhì)醇(cortisol，CORT)、去甲腎上腺素(norepinephrine，NE)、多巴胺(dopamine，DA)等，同時(shí)使血液中應(yīng)激激素水平改變，從而誘發(fā)心理情緒障礙，損害皮層認(rèn)知功能以及加重神經(jīng)退行性疾病等。但是目前關(guān)于高強(qiáng)噪聲急性暴露對(duì)認(rèn)知功能的影響及其相關(guān)敏感標(biāo)志物的研究報(bào)道鮮見(jiàn)，其神經(jīng)內(nèi)分泌機(jī)制也不甚清楚。故本實(shí)驗(yàn)以成年豚鼠為研究對(duì)象，觀察強(qiáng)噪聲急性暴露對(duì)認(rèn)知功能及血液中相關(guān)應(yīng)激激素、代謝酶和神經(jīng)肽等神經(jīng)內(nèi)分泌指標(biāo)的影響，嘗試篩選噪聲性認(rèn)知功能損傷的敏感指標(biāo)，為損傷機(jī)制和防治的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及其分組

健康成年雄性豚鼠，24只，SPF級(jí)，耳廓反射靈敏，體重250～300 g，由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司提供，在清潔安靜、通風(fēng)良好、溫濕度適宜的飼養(yǎng)室中適應(yīng)1周，自然光照，自由攝取食水，避免強(qiáng)烈的聲、光、冷、熱等刺激。根據(jù)是否接觸噪聲，將其隨機(jī)分為對(duì)照組和強(qiáng)噪聲暴露組(n=12)。

1.2 噪聲暴露方法

由噪聲信號(hào)發(fā)生器、功率放大器和電動(dòng)式號(hào)筒揚(yáng)聲器組成的噪聲發(fā)生裝置作為聲源，噪聲由電腦軟件產(chǎn)生，經(jīng)上述噪聲發(fā)生裝置放大，選擇刺激聲為White Noise-300 mV，頻率為20 Hz～20 kHz，設(shè)置連續(xù)暴露時(shí)間為240 min，用丹麥BK2250型精密聲級(jí)計(jì)校定豚鼠活動(dòng)范圍內(nèi)噪聲強(qiáng)度為(120±1)dB。在隔音屏蔽室內(nèi)對(duì)清醒豚鼠進(jìn)行噪聲暴露，每?jī)芍浑嗍蠓謩e裝入自制的上下層鼠籠內(nèi)，揚(yáng)聲器置于鼠籠的正前方2～4 cm處，從8點(diǎn)到12點(diǎn)持續(xù)暴露4 h。

1.3 認(rèn)知功能測(cè)試

強(qiáng)噪聲暴露后即刻，用Morris水迷宮對(duì)豚鼠的認(rèn)知功能—空間學(xué)習(xí)記憶能力進(jìn)行測(cè)試。該裝置為一直徑130 cm、高50 cm的圓形水池，其邊緣等距離設(shè)有A、B、C、D共4個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，分別以此4點(diǎn)和圓池中心點(diǎn)的連線在水面的投影將水面分為四個(gè)象限，把每個(gè)象限圓池邊緣的中點(diǎn)作為動(dòng)物的入水點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)前將圓池灌以清水至預(yù)定高度30 cm，水溫控制在(22±1)℃，在第3象限正中離池壁33 cm處放一直徑9 cm、高29 cm的圓形透明平臺(tái)，平臺(tái)頂?shù)陀谒? cm。實(shí)驗(yàn)時(shí)保持安靜，圖標(biāo)和門(mén)窗等參照物不變。

1.3.1 定位航行實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)共歷時(shí)5 d，在每天的12：00～18：00時(shí)間段內(nèi)，將每只豚鼠分別從4個(gè)不同象限的池壁中點(diǎn)面向池壁放入水中，依次循環(huán)進(jìn)行4次游泳訓(xùn)練，每次訓(xùn)練時(shí)間為60 s，記錄豚鼠從入水到找到平臺(tái)的時(shí)間即逃避潛伏期，若超過(guò)60 s未找到平臺(tái)，須將其引導(dǎo)至平臺(tái)并停留20 s，此時(shí)逃避潛伏期記為60 s。用逃避潛伏期來(lái)評(píng)價(jià)豚鼠的空間學(xué)習(xí)記憶的獲取能力。

1.3.2 空間搜索實(shí)驗(yàn) 在第5天完成訓(xùn)練后撤除水下平臺(tái)，第6天噪聲暴露后即刻任選同一入水點(diǎn)將兩組豚鼠面向池壁放入水中進(jìn)行空間搜索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間同樣為60 s，觀察并記錄其首次穿越原平臺(tái)時(shí)間(逃避潛伏期)、穿越原平臺(tái)的次數(shù)、目標(biāo)象限停留時(shí)間等，用這三項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)豚鼠學(xué)會(huì)后對(duì)原平臺(tái)空間位置記憶的保持能力。逃避潛伏期越短，穿越原平臺(tái)次數(shù)越多，目標(biāo)象限停留時(shí)間越長(zhǎng)，說(shuō)明其空間學(xué)習(xí)記憶能力越強(qiáng)。

1.4 生化指標(biāo)檢測(cè)

強(qiáng)噪聲暴露后即刻，將兩組豚鼠用10%水合氯醛按0.4 ml/100 g的劑量腹腔注射麻醉后，立即從其心臟采血5 ml，收集到EDTA管內(nèi)，室溫下靜置1 h，然后3 000 r/min離心10 min，取上清分裝保存于-20℃冰箱中。采用豚鼠專用ELISA試劑盒(美國(guó)RD公司)測(cè)定神經(jīng)肽Y (neuropeptide Y，NPY) 、神經(jīng)肽P(neuropeptide P，NPP)、腦紅蛋白(neuroglobin，NGB)、C反應(yīng)蛋白(c-reactive protein，CRP)、 CORT、促腎上腺皮質(zhì)激素(adrenocorticotropic hormone，ACTH)、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(corticotropin releasing hormone，CRH)、腎上腺素(epinephrine，E)、NE、血管緊張素Ⅱ(angiotensin Ⅱ，AngⅡ)、醛固酮(aldosterone，ALD)、催產(chǎn)素(oxytocin，OT)、血管升壓素(vasopressin，VAP)含量及谷草轉(zhuǎn)氨酶(aminotransferase，ALT)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(aspartate transaminase，AST)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase，LDH)、肌酸激酶(creatine kinase，CK)的活性。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 強(qiáng)噪聲暴露對(duì)豚鼠認(rèn)知功能的影響

強(qiáng)噪聲暴露前，經(jīng)過(guò)5 d的Morris水迷宮定位航行實(shí)驗(yàn)，對(duì)照組和噪聲組豚鼠尋找平臺(tái)的平均逃避潛伏期均無(wú)明顯差異，且逐日下降并最后進(jìn)入平臺(tái)期，提示兩組豚鼠均已熟悉水迷宮訓(xùn)練模式及搜索平臺(tái)技巧，且學(xué)習(xí)記憶能力無(wú)顯著差異。第6天經(jīng)過(guò)120 dB強(qiáng)噪聲暴露4 h后，立即對(duì)兩組豚鼠進(jìn)行空間搜索實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)噪聲組豚鼠第一次尋找原平臺(tái)的潛伏期較對(duì)照組明顯延長(zhǎng)，而穿越原平臺(tái)次數(shù)和目標(biāo)象限停留時(shí)間均較對(duì)照組明顯減少，差異有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，提示強(qiáng)噪聲急性暴露損害豚鼠的學(xué)習(xí)記憶能力(表1)。

Tab. 1 Effect of strong noise on cognitive function of guinea pigs(±s， n=12)

C: Control group; N: Noise exposure group; EL: Escape latency; NCOP: Number of cross the original platform; RTTQ: Residence time in the target quadrant

**P<0.01vsC group

2.2 強(qiáng)噪聲暴露對(duì)血清生化指標(biāo)的影響

2.2.1 對(duì)應(yīng)激激素和C反應(yīng)蛋白含量的影響 120 dB強(qiáng)噪聲暴露4 h后，噪聲組豚鼠血清CRH、ACTH、CORT、NE、VAP、OT、CRP的含量均呈現(xiàn)明顯減少，而E、ALD、AngⅡ呈增加趨勢(shì)，除AngⅡ外(P>0.05)，上述指標(biāo)與對(duì)照組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05，P<0.01)，CORT和NE變化較明顯(表2-A, 2-B)。

Tab. 2-A Effects of strong noise on stress hormones in serum(±s， n=12)

CRH: Corticotropin releasing hormone; ACTH: Adrenocorticotropic hormone; CORT: Cortisol; E: Epinephrine; NE: Norepinephrine

**P<0.01vsC group

Tab. 2-B Effects of strong noise on stress hormones in serum(±s， n=12)

ALD: Aldosterone; AngⅡ: Angiotensin Ⅱ; VAP: Vasopressin; OT: Oxytocin; CRP: C-reactive protein

*P<0.05，**P<0.01vsC group

2.2.2 對(duì)生化代謝酶活性的影響 120 dB強(qiáng)噪聲暴露4 h后，噪聲暴露組血清ALT、AST、CK、LDH等生化代謝酶的活性均明顯增加，與對(duì)照組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05，P<0.01，表3)。

Tab. 3 Effects of strong noise on biochemical metabolic enzymes in serum(IU/L， ±s， n=12)

ALT: Alanine aminotransferase; AST: Aspartate transaminase; LDH: Lactate dehydrogenase; CK: Creatine kinase

*P<0.05，**P<0.01vsC group

2.2.3 對(duì)神經(jīng)肽和腦紅蛋白含量的影響 120 dB強(qiáng)噪聲暴露4 h后，噪聲組豚鼠血清中NGB、NPP、NPY的含量均明顯增加，與對(duì)照組比較差異均具有非常顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01，表4)。

2.3 認(rèn)知功能損傷與敏感指標(biāo)的相關(guān)性分析

為弄清強(qiáng)噪聲所致認(rèn)知功能損傷與上述敏感指標(biāo)的關(guān)系，以Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)的逃避潛伏期作為因變量、以血清CORT、CK、NE、NPY、NPP、NGB的水平為自變量進(jìn)行多元線性回歸分析。通過(guò)對(duì)回歸模型擬合優(yōu)度的檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)相關(guān)系數(shù)R=0.814，判定系數(shù)R2=0.663，調(diào)整判定系數(shù)AR=0.544，說(shuō)明上述模型的擬合度較好，逃避潛伏期與上述所有指標(biāo)的線性相關(guān)程度較大。通過(guò)對(duì)回歸模型整體的顯著性檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)量F=5.568，概率P=0.002，說(shuō)明回歸模型有效，逃避潛伏期與上述六個(gè)指標(biāo)水平之間的線性關(guān)系是顯著的。通過(guò)對(duì)各回歸系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)，其中CK、CORT、NE、NGB、NPP、NPY的P值均小于0.05，說(shuō)明逃避潛伏期與上述每一個(gè)指標(biāo)都有顯著的線性關(guān)系，其標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)分別為0.013、0.815、0.219、0.097、-0.059、0.227，由此可確定6項(xiàng)指標(biāo)對(duì)認(rèn)知功能影響由大到小的順序?yàn)镃ORT、NPY、NE、NGB、NPP、CK。

Tab. 4 Effects of strong noise on neuropeptides and neuroglobin in serum(±s，n=12)

GroupNPP(ng/L)NPY(ng/L)NGB(pg/ml)C34．60±10．81140．08±27．552797．49±462．23N51．92±10．18??202．29±51．87??4074．97±815．17??

NPP: Neuropeptide P; NPY: Neuropeptide Y; NGB: Neuroglobin

**P<0.01vsC group

3 討論

噪聲作為一種普遍存在于多種職業(yè)環(huán)境下的有害因素，對(duì)機(jī)體健康的危害日益嚴(yán)重，可誘發(fā)機(jī)體聽(tīng)覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)外多個(gè)系統(tǒng)的紊亂或疾病，特別是對(duì)神經(jīng)認(rèn)知功能的損害，是噪聲生物效應(yīng)中出現(xiàn)比較早，對(duì)人們工作學(xué)習(xí)影響比較大的部分。研究表明[4]，噪聲經(jīng)聽(tīng)覺(jué)器官作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，可使其功能紊亂、代謝異常乃至結(jié)構(gòu)改變，從而引起學(xué)習(xí)記憶、思維判斷、感知識(shí)別、注意維持等多方面認(rèn)知能力下降。目前國(guó)內(nèi)外大多都是研究中低強(qiáng)度環(huán)境噪聲長(zhǎng)期暴露對(duì)認(rèn)知功能最重要的一個(gè)方面-學(xué)習(xí)記憶能力的影響，多項(xiàng)研究顯示[5-8]，90～105 dB的噪聲亞急性或長(zhǎng)期暴露(10～30 d，1～4 h/d)，可通過(guò)抑制海馬神經(jīng)發(fā)生、改變神經(jīng)元功能狀態(tài)、興奮性遞質(zhì)和NMDA2B水平以及胞內(nèi)鈣濃度等多個(gè)不同過(guò)程，而損害大鼠的空間學(xué)習(xí)記憶功能，使其整體行為發(fā)生異常。而本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了高強(qiáng)噪聲急性暴露同樣可導(dǎo)致豚鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力明顯下降，顯著損害其認(rèn)知功能。上述諸多研究均與陳景元等[9]證實(shí)的當(dāng)人或動(dòng)物處于強(qiáng)烈的急性應(yīng)激或長(zhǎng)期慢性應(yīng)激的狀態(tài)時(shí)，其大腦功能可受到明顯的損害這一結(jié)論有極高的一致性。

應(yīng)激的主要非特異性反應(yīng)是以HPA軸和SAM系統(tǒng)為主的多個(gè)神經(jīng)內(nèi)分泌通路的激活，將神經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成激素信號(hào)，使體內(nèi)一系列應(yīng)激激素的分泌及釋放發(fā)生改變，引起全身代償性生理變化以適應(yīng)刺激，若應(yīng)激過(guò)度機(jī)體不能適應(yīng)調(diào)節(jié)，則會(huì)出現(xiàn)生理失代償和機(jī)能衰竭，最終導(dǎo)致病理性應(yīng)激綜合征或生理心理疾病的發(fā)生。同理，高強(qiáng)噪聲持續(xù)應(yīng)激也會(huì)通過(guò)上述途徑使大腦的相關(guān)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生一種類似功能衰竭樣的退化，而導(dǎo)致其功能紊亂或障礙；另外，應(yīng)激所致外周血中高水平的糖皮質(zhì)激素也會(huì)選擇性作用于含有豐富的GC受體的海馬，改變其神經(jīng)突觸可塑性而對(duì)認(rèn)知相關(guān)腦區(qū)造成直接的損害[10]；再者，NE作為一種重要的應(yīng)激激素，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)又是參與行為記憶和情緒狀態(tài)調(diào)節(jié)的交感神經(jīng)遞質(zhì)，其血漿含量與腦脊液含量呈高度正相關(guān)，水平過(guò)高也會(huì)引起中樞神經(jīng)功能紊亂[11]；通過(guò)上述幾方面的綜合作用而引起心理情緒障礙、認(rèn)知能力下降等腦功能障礙。相關(guān)研究[9]也提示急性恐懼應(yīng)激可顯著影響機(jī)體神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)，使其血漿NE、5-HT、CORT水平增高，腎上腺髓質(zhì)素水平降低，并可能進(jìn)一步導(dǎo)致腦功能損害和情感行為異常。而本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，強(qiáng)噪聲急性刺激后，豚鼠血清中應(yīng)激激素的含量普遍發(fā)生不同趨勢(shì)的明顯變化，尤以NE和CORT最為顯著，提示強(qiáng)噪聲應(yīng)激通過(guò)HPA軸造成了以GCs和NE為主的應(yīng)激激素的代謝紊亂，進(jìn)而使下丘腦、海馬等腦區(qū)神經(jīng)元功能紊亂和結(jié)構(gòu)損傷而對(duì)神經(jīng)認(rèn)知功能產(chǎn)生損害；也發(fā)現(xiàn)血清CORT和NE濃度的變化作為應(yīng)激評(píng)估的指標(biāo)比其它內(nèi)分泌激素更敏感，而且外周血二者濃度的過(guò)度升高也是導(dǎo)致腦應(yīng)激損傷的重要因素，所以NE和CORT可考慮作為噪聲性認(rèn)知損傷的敏感指標(biāo)。至于上述主要應(yīng)激激素出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，我們認(rèn)為可能與神經(jīng)內(nèi)分泌的負(fù)反饋調(diào)節(jié)及應(yīng)激衰竭有關(guān)。

外周血生化代謝酶 ALT、AST、LDH、CK的變化是反映機(jī)體損傷的重要的參數(shù)，測(cè)定其含量可作為反映腦、心、肝、腎等臟器功能和組織細(xì)胞損害的敏感指標(biāo)。腦組織中含有豐富的CK、LDH、AST等酶，它們大量存在于神經(jīng)細(xì)胞的胞漿和線粒體中，任何原因?qū)е履X組織細(xì)胞實(shí)質(zhì)性損害時(shí)，上述酶就會(huì)大量釋放入血而致其活性變化。臨床研究也發(fā)現(xiàn)[12]，腦組織損傷會(huì)使患者腦組織中CK、LDH、AST等生化酶釋放入細(xì)胞間隙，再擴(kuò)散入腦脊液，通過(guò)受損的血-腦屏障進(jìn)入血液，使其在外周血的活性迅速升高，并且腦組織損傷越嚴(yán)重升高越明顯，預(yù)后也越差。還有資料顯示[13]，急性腦損傷患者的腦脊液和血清中CK活性均在起病4 h內(nèi)迅速成倍數(shù)升高，并與腦損傷傷情嚴(yán)重程度和患者預(yù)后顯著相關(guān)。根據(jù)上述觀點(diǎn)我們考慮血清中CK、LDH、AST活性測(cè)定可能會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)腦損傷程度和判斷預(yù)后有重要的參考作用。而本研究結(jié)果示，強(qiáng)噪聲急性暴露后，豚鼠血清中ALT、AST、LDH、CK等的活性均顯著增高，以CK最為明顯，說(shuō)明強(qiáng)噪聲暴露對(duì)豚鼠腦、心、肝、腎等器官的組織結(jié)構(gòu)和功能造成了一定程度的損傷，導(dǎo)致其生化代謝出現(xiàn)紊亂；也進(jìn)一步驗(yàn)證了外周血CK、LDH、AST、ALT(尤其是CK)的活性測(cè)定可以作為評(píng)價(jià)噪聲性機(jī)體組織器官和腦損傷程度及其預(yù)后的敏感參考指標(biāo)。

神經(jīng)肽是一類內(nèi)源性生物活性信息物質(zhì)，可與神經(jīng)遞質(zhì)共同調(diào)節(jié)機(jī)體的痛覺(jué)、睡眠、情緒、學(xué)習(xí)記憶及神經(jīng)分化發(fā)育等多種生理功能。腦內(nèi)和外周血中神經(jīng)肽含量的異常與腦功能障礙密切相關(guān)，也會(huì)對(duì)神經(jīng)認(rèn)知功能產(chǎn)生重要影響，因而監(jiān)測(cè)外周血中這些肽類物質(zhì)的含量變化也可作為反映腦損傷和認(rèn)知功能障礙的特異指標(biāo)。NPY在海馬和杏仁核有較大的含量，具有促進(jìn)學(xué)習(xí)和記憶的效應(yīng)；NPP多與經(jīng)典神經(jīng)遞質(zhì)共存，可提高長(zhǎng)期和短期記憶能力、維持精神穩(wěn)定[14]。腦紅蛋白(NGB)主要存在于神經(jīng)元及一些內(nèi)分泌組織細(xì)胞中，具有在缺血、缺氧及神經(jīng)退行性變損害條件下保護(hù)神經(jīng)元的作用，血清NGB的含量與各種原因引起的腦損傷嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，并且其血清學(xué)變化早于病理學(xué)變化，腦損傷后血清NGB含量于傷后1 h即高于正常，于傷后6 h達(dá)到高峰，傷后48 h降至正常[15,16]。因此我們認(rèn)為檢測(cè)外周血NPY、NPP和NGB含量對(duì)預(yù)判認(rèn)知功能障礙和腦損傷可能有重要的指導(dǎo)意義。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示它們對(duì)判斷神經(jīng)認(rèn)知損傷可能有一定價(jià)值，可以考慮作為早期判斷噪聲性神經(jīng)認(rèn)知功能損傷嚴(yán)重程度的敏感指標(biāo)。

本研究從認(rèn)知行為學(xué)和生理學(xué)角度探討了強(qiáng)噪聲對(duì)豚鼠神經(jīng)認(rèn)知功能及相關(guān)生化指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)噪聲急性暴露引起了豚鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力等認(rèn)知功能的明顯下降，可能與血液中相關(guān)應(yīng)激激素、代謝酶、神經(jīng)肽、腦紅蛋白等神經(jīng)內(nèi)分泌指標(biāo)的含量異常有關(guān)；并首次從上述與應(yīng)激和腦認(rèn)知功能均有密切關(guān)系的眾多生化指標(biāo)中初步篩選出了CORT、CK、NE、NPY、NPP、NGB等可能與噪聲性認(rèn)知功能損傷有關(guān)的敏感指標(biāo)群，又進(jìn)一步對(duì)其關(guān)系進(jìn)行了多元回歸分析，發(fā)現(xiàn)噪聲性認(rèn)知功能損傷與上述指標(biāo)有顯著的線性相關(guān)關(guān)系，并依照標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)確定6項(xiàng)指標(biāo)對(duì)認(rèn)知功能影響由大到小的順序?yàn)镃ORT、NPY、NE、NGB、NPP、CK，檢測(cè)這六項(xiàng)指標(biāo)在血液中水平變化，有助于判斷和描述強(qiáng)噪聲對(duì)神經(jīng)認(rèn)知功能損傷的特點(diǎn)和程度，為噪聲性認(rèn)知損傷的防治及其神經(jīng)內(nèi)分泌機(jī)制的深入研究提供參考。鑒于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的局限性，尚不能闡明上述6指標(biāo)與認(rèn)知功能的具體關(guān)系及其特異性，需后續(xù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究。

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Effects of strong noise on cognitive function and some biochemical indexes in serum of guinea pigs

ZHAO Xiao-yu, LIU Shu-hong, ZHAO Tong, ZHU Ling-ling, FAN Ming, ZHAO Yong-qi, FANG Tao△

(Institute of Basic Medical Science, Research Center for Military Cognition and Mental Hygiene of PLA, Academy of Military Medical Sciences, Beijing 100850, China)

Objective: To explore the effect of strong noise on cognitive function and stress hormones, biochemical metabolism enzymes, neuropeptide etc in the serum of guinea pigs, and screen the sensitive bio-markers of noise-induced cognitive impairment. Methods: Twenty-four guinea pigs were randomly divided into the noise exposure group and the control group, after the white noise at 120 dB continuously exposed for 4 h. Using Morris water maze to detect the cognitive ability of guinea pigs, and using Elisa kits to detect the content of neuropeptide Y (NPY) , neuropeptide P (NPP), neuroglobin (NGB), c-reactive protein (CRP), cortisol (CORT), adrenocorticotropic hormone (ACTH), corticotropin releasing hormone (CRH) and epinephrine (E), norepinephrine (NE), angiotensin Ⅱ (AngⅡ), aldosterone (ALD), oxytocin (OT), vasopressin (VAP), alanine aminotransferase (ALT), aspartate transaminase (AST), lactate dehydrogenase (LDH), and creatine kinase (CK) in the serum of guinea pig. Multiple regression analysis was used to evaluate the sensitive indexes for the influence of cognitive function. Results: Morris water maze test indicated that the average escape latency of noise exposure group extended obviously, cross platform number and residence time in target quadrant were significantly reduced compared with control group(P<0.01). Elisa results showed that the content of the biochemical indexes above of noise exposure group had significant statistical difference except AngⅡ compared with control group(P<0.01), among them, the content of CORT, NPY, NE, NGB, NPP, CK changed obviously and contributed greatly to cognitive in turn. Conclusion: Strong noise at 120 dB continuous exposure for 4 h caused a significant decline on cognitive function of guinea pigs, it might be related to the abnormal levels of the physiological and biochemical indexes in serum such as stress hormones, biochemical metabolism enzyme, neuropeptides, neuroglobin etc, and we preliminarily filtrated several sensitive index associated with noise-induced cognitive impairment, including CORT、NPY、NE、NGB、NPP and CK.

strong noise; cognitive; serum; neuropeptides; stress hormone; biochemical metabolism enzymes； guinea pigs

國(guó)家軍口“863”項(xiàng)目資助(8092017A)；國(guó)家科技重大專項(xiàng)課題資助(2012ZX09J12201-005)

2015-05-11

2016-06-27

R3，Q189

A

1000-6834(2016)05-385-05

10.13459/j.cnki.cjap.2016.05.001

△【通訊作者】Tel： 010-66932309； E-mail： fangtao@nic.bmi.ac.cn