荧光法测定大鼠脑组织和血液中单胺类物质的方法探讨:1、主要仪器:荧光分光光度计(日本产,SHIMADZU RF-5301 PC);组织高速分散器(上海产,XHF-1);冷冻离心机(上海产,TGL-16G);恒温水浴箱;旋涡混合器等。
2、试剂:剂来源除标明外均为国产分析纯级,试剂配制使用双蒸水。
(1)标准品:重酒石酸去甲肾上腺素;盐酸多巴胺;5-羟色胺硫酸肌酐;5-羟吲哚乙酸为瑞士Fluka产品。
(2)混合标准储存液的配制:分别精确称取上述标准品各 50mg,用 0.01N 盐酸配制成 100 ml 混合标准储存液(500ug/ml),置4℃冰箱保存,临用前稀释成1.25ug/ml应用液。
(3)酸性正丁醇:每升正丁醇加入浓盐酸0.85ml,混匀。
(4)正庚烷。
(5)0.1% OPT-10N 盐酸溶液:邻苯二甲醛为瑞士 Fluka 产品,临用前用 10N 盐酸稀释成0.001% OPT-10N盐酸溶液。
(6)0.25%半胱氨酸溶液:用0.1N盐酸新鲜配制。
(7)碘试剂:配制0.02N碘液和5%碘化钠(以70%乙醇溶解),临用前以1∶1体积比混合。
(8) 1/15 M ,PH=7.2的磷酸盐缓冲液。
(9) 0.33M碳酸氢钠溶液。
(10)碱性亚硫酸钠溶液:25%亚硫酸钠与5N氢氧化钠在临用前以1∶9体积比混合。
(11)0.1M EDTA 试剂:用1M醋酸钠溶液配制,以10N氢氧化钠调节pH至7.0。
3、实验方法:⑴标本处理:大鼠断头处死,立即取血及脑组织。
脑组织用冰生理盐水冲洗,去除血膜、嗅球和小脑,沿脑中线剖开,取一半脑组织吸干水分称重,加入10倍体积的冰酸性正丁醇,用组织分散器匀浆备用。
血液静置凝固后用冷冻离心机分离血清,立即加入10倍体积冰酸性正丁醇摇匀。
⑵提取过程:同时制备标准管和空白管,与血、脑标本在相同条件下按下图流程进行提取,获得水相A和水相B。
⑶NE、DA的测定步骤:各管取水相A 0.5ml,按下列流程进行操作:①水相A 0.5ml+1/15M 磷酸盐缓冲液 1.5ml+0.1M EDTA 0.4ml+碘液0.2ml②混匀、静置 3min+碱性磷酸钠(新配)0.4ml③混匀、静置 3min+5N 醋酸 0.4ml④混匀,80℃水浴,冷却⑤测NE荧光测度,激发波长为 382/488⑥继续沸水浴 20min,冷却⑦测DA荧光测度,激发波长 325/385。
⑷5-HT的测定步骤:各管取水相A 0.4ml,按以下流程操作:①水相 A 0.4ml+0.25%半胱氨酸(新配)0.1 ml+0.002% OPT-10N Hcl 3ml②混匀,沸水浴 10min,冷却③测各管 5-HT 荧光强度,激发波长为 360/480。
⑸5-HIAA的测定步骤:各管取水相B 0.5 ml,按以下流程操作:①水相B 0.4 ml+0.25%半胱氨酸(新配)0.1 ml+0.002% OPT-10N Hcl 2.5ml②混匀,沸水浴 10min,冷却③测各管 5-HIAA 荧光强度,激发波长 360/480。
复合营养素对认知与运动功能损伤大鼠的干预作用及其机制研究:脑组织单胺类神经递质—去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、5-羟色胺(5-HT)含量的检测:①称取一定重量的脑组织,在冰浴条件下与预冷的酸化正丁醇以1:10的比例匀浆后,补足液体至4mL,旋涡振荡5min,以3000r/min离心5min,取上清液2.5mL置于反应管内,加入正庚烷5.OmL,0.1mol/L盐酸5.OmL,旋涡振荡5min,以3000r/min离心5min,其水相内含有NE、DA、5-HT。
②NE、DA含量的测定:取水相0.5mL,加入70mmol/L、pH7.2 PBS 1.7ml,碘试剂0.1mL,静置2min,加入碱性亚硫酸钠溶液0.5mL,静置2min,加入6mol/L乙酸溶液0.6mL,煮沸20 min,冷水冷却,用荧光分光光度计在475nm激发光,385nm发射光处测定NE的荧光强度;在370nm激发光,322nm发射光处测定DA的荧光强度。
③5-HT含量的测定:取水相0.5mL,加入5 g/L半胱氨酸0.1mL,40mg/L邻苯二甲醛3mL,煮沸lOmin,冷水冷却,用荧光分光光度计在475nm激发光,350nm发射光处测定5-HT 的荧光强度。
大鼠海马齿状回长时程增强(LTP)的检测:实验器材:金属电极,立体定位仪,生物电放大器,电刺激器,记忆示波器,计算机,生物数据采样处理软件。
实验步骤:(1)定位:按1.5 g/kg BW剂量给实验大鼠腹腔注射20%乌拉坦,麻醉后,立体定位仪上固定头部。
实施外科手术暴露头顶面颅骨,调节水平。
用牙科钻按记录电极(前囟后3.5mm、中缝旁2.Omm)和刺激电极(前囟后8.Omm、中缝旁4.Omm)的位置,同侧各钻开直径约为lmm的小孔,以各植入电极。
记录电极和刺激电极的参考电极及地线均与颅顶术面皮肉连接。
实验中采用不锈钢针单电极刺激、单电极胞外记录的方法。
电极直径0.35mm,外覆绝缘层,尖端裸露。
记录电极定位于大鼠海马齿状回(DG)颗粒细胞层(前囟后 3.5mm、中缝旁2.Omm、硬脑膜下3.5mm),刺激电极定位于同侧的穿行通路(PP)上(前囟后8.Omm、中缝旁4.Omm、硬脑膜下3.Omm)。
(2)诱发群峰电位:实验开始时,用中等电流强度的单刺激(间隔30s,持续0.1ms)诱发DG产生群峰电位(population spike,PS),记录30~60min。
待Ps幅度稳定后,上调刺激电流,使PS达最大;再下调刺激电流,使PS保持在最大峰值的50%,固定此刺激电流,记录每5min内PS幅值的平均值,共记录30min。
(3)诱发LTP:用高频刺激(high frequency stimulation,HFS)即2s内10次,间隔5ms,持续0.1ms,5个串的复合串刺激诱发LTP。
之后,恢复用强直刺激前的单刺激方式,记录PS幅度60min。
数据处理:PS幅度记录的是每5min内的平均值,以强直刺激前5min或30min内PS幅度的均值为100%,强直刺激前后各时间点记录的PS均值与之比较,以百分数表示。
强直刺激后PS幅度增大到130%以上,并可维持一定时间,一般认为是LTP。
PS的变化与突触可塑性密切相关,它主要体现了突触传递的效能和突触后神经元的兴奋性。
大鼠脑内单胺类神经递质的测定:①单胺类神经递质的分离:将大鼠迅速断头、取脑,立即放入冰箱内冷冻。
测定前,将速冻后的大脑组织取出,在冰上操作,将所需组织分离、称重,放入预先冰冻的玻璃试管中,后匀浆肾上腺素(NA)和多巴胺(DA)及5-羟色胺(5-HT)的分离。
②碘试剂氧化法测定 NA 和 DA:NA 和 DA 在一定条件下,与氧化剂碘试剂反应,生成三羟基吲哚化合物,具有荧光,其强度与浓度在一定范围内呈线形关系。
③OPT缩合法测定 5-HT:5-HT可在酸性条件下(HCL 不少于8mol/L)与OPT缩合,形成具有荧光的化合物。
脑组织内单胺类神经递质含量的测定:实验动物断头处死,迅速取出全脑称质量后置于冰盘上,准确称取0.5g脑组织加入预冷酸性正丁醇溶液5.0mL,在冰浴中置于玻璃匀浆器内制备组织匀浆。
振荡,离心取上清液待测。
通过荧光分光光度法测定脑组织内单胺类神经递质含量,分别在480nm/385nm(发射波长/激发波长)处测定去甲肾上腺素(NE)的荧光强度、375nm/325nm处测定多巴胺(DA)的荧光强度。
式中:a 为样品管荧光读数;b 为空白管荧光读数;c 为内标管荧光读数;m1 为所加标准品质量(NE 和DA 均为400ng);m2 为组织湿质量/g;V1 为提取所用正丁醇体积(5.0mL);V2 为测定所用正丁醇体积/mL。
检测方法:各实验动物给药6 w后,取动物脑组织,称重后于冰冷酸性正丁醇中制成匀浆,离心分离水相及有机相,5-HT,5-HIAA从在碱性条件下与邻苯二甲醛缩合,形成具有荧光的化合物,NE,DA与氧化剂反应成具有荧光的化合物,上述荧光化合物强度与浓度呈直线关系,即可测定其荧光强度。
神经行为试验结束后,各组随机抽取仔鼠 10只,断头取脑,去除血膜,切取中脑脑段,先置入小坩锅内用液氮处理1 min,后转至含有少量预冷的酸化正丁醇匀浆器中,冰浴中制成匀浆,离心,取上清液采用荧光分光光度计法测定脑匀浆中的NE、DA和 5-HT含量。
高效液相色谱-荧光法测定小鼠脑组织中的单胺类神经递质反相色谱柱(250 mm×4.6 mm,㈠色谱条件:固定相分析柱为Lichrospher C185μm),流动相组成A为甲醇,B为20.0 mmol/L柠檬酸三钠缓冲液(用盐酸调节pH为5.0 mmol/L,经0.45μm的滤膜过滤)。
梯度程序见表1。
在线氦气脱气,流速为1.0 ml/min,柱温保持在35℃,进样量20μL,荧光检测器波长设置为:激发波长280 nm,发射波长315 nm;以峰面积定量。
㈡标准品和脑匀浆样品的制备与测定:标准品分别用2.0%的高氯酸配成浓度为1 g/L的标准储备液,贮存于一20℃冰箱内,分析时按需要用2.0%高氯酸稀释成各种浓度的标准液。
测定标准曲线,NE、DA、5-HT在1.0~1000.0μg/L之间设定8个浓度系列,取20.0%进样,以峰面积对浓度绘制标准曲线,确定线性范围。
脑匀浆样品的制备:小鼠直接断头,在冰台上剥离出小鼠全脑(保留大脑及间脑),称重。
按0.10 g脑(湿重)加入1.0 ml 2.0%高氯酸比例加入高氯酸,放入2.0ml的玻璃匀浆管内,冰浴下匀浆。
将匀浆液收集于1.5ml离心管中,于1.4×104 r/min下低温离心20 min,取上清液0.22μm的滤器过滤进样检测。
以保留时间定性,外标法定量。