D-半乳糖是一种生理性营养成分,在正常机体代谢中可转变为葡萄糖,参与葡萄糖代谢,但过量供给会导致代谢紊乱。在一定时间内,连续给动物注射大剂量D-半乳糖,引起与自然衰老相似的生化改变、免疫功能低下、基因表达与调控异常、细胞生长繁殖能力下降、细胞退行性改变及认知障碍等表现。D-半乳糖衰老模型在一定程度上较好地模拟了自然衰老的改变,因此被广泛应用于衰老、脑老化和相关药物筛查的研究领域。目前,由D-半乳糖诱导的衰老模型已逐渐用于衰老机制、老年病及抗衰老药物筛选等方面的研究。谷氨酸(glutamate, Glu)作为组成人体生化代谢的氨基酸之一,在脑中参与蛋白质、多肽以及脂肪酸的合成,也参与三羧酸循环,同时也是脑内最主要的兴奋性神经递质,是中枢神经系统(CNS)中含量最高的一种氨基酸,主要存在于大脑皮质、海马、小脑、纹状体；mGluR1α属于第一组代谢型谷氨酸受体(metabotropic gluatamate receptor, mGluR),位于突触后膜上,在脑内分布广泛,其中大脑皮质和海马的受体密度最高,间脑和中脑等部位则较低。被激活后参与快速的兴奋性突触传递,调节神经递质的释放、突触的可塑性、突触长时程增强和长时程抑制以及学习和记忆等中枢神经系统正常的生理功能,可增强离子型谷氨酸受体(ionotropic gluatamate receptor, iGluR)介导的兴奋性毒性；GLT (EAAT2)为五种谷氨酸转运体(glutamate ransporter, EAAT)中的一种,是一种载体蛋白,位于神经胶质细胞和神经元的胞膜上,主要表达于前脑、海马、大脑皮层和纹状体等部位,参与谷氨酸重摄取、控制胞外谷氨酸浓度。防止兴奋毒性主要是由GLT-1和GLAST (EAAT1)完成。衰老和脑老化模型是研究衰老和脑老化的表现、机制以及筛选延缓衰老药物的重要手段,也是目前老年医学亟待解决的问题。研究表明D-半乳糖拟衰老模型在大鼠和小鼠等实验动物上都表现出与人类自然衰老相似的病理生理改变,表现有生化指标异常,免疫功能降低,基因调控与表达异常,细胞生长繁殖能力下降及细胞退行性变,大鼠操作性记忆巩固与再现障碍等。但是对该模型致衰老的机理研究各家说法不一,有学者认为是D-半乳糖醇中毒所致,另一部分学者则认为D-半乳糖在代谢过程中诱发机体产生氧应激态,超载的自由基是其致衰老的主要原因。黑质-纹状体系统中主要是多巴胺能神经元,多巴胺(dopamine, DA)是锥体外系的重要递质,因此它与躯体运动有密切关系。加强多巴胺能神经元的活动导致运动功能增强。相反,削弱多巴胺能神经元活动使运动功能降低。海马的三突触回路是海马长时程增强电生理效应的神经基础,而长时程增强正是记忆产生的神经机制。在黑质-纹状体和海马都有谷氨酸能神经元及纤维投射分布。因此,黑质-尾壳核和海马谷氨酸体系的改变,可以导致黑质-尾壳核和海马神经元损伤、功能障碍,从而引起模型鼠行为的改变和认知的障碍。目的：本研究利用HE染色、尼氏染色以及免疫组织化学技术,观察D-半乳糖处理昆明小鼠黑质神经元数量的变化,以及黑质-尾壳核和海马mGluR1α、GLT免疫反应强度的变化,探讨D-半乳糖处理对昆明小鼠mGluR1α、GLT表达的影响,从形态学水平了解D-半乳糖拟衰老模型的递质受体及转运体功能状况,以探讨其可能的作用机制。方法：选用健康雄性昆明小鼠,随机分为实验组和对照组,实验组(D-galactose, D-gal)背部皮下注射D-半乳糖(60mg/Kg/d);对照组(control, Con)小鼠相同部位注射等量生理盐水。给药6周后以形态学方法检测小鼠脑内黑质神经元数量变化,以及mGluR1α、GLT在各个部位的表达改变。结果：1.黑质细胞计数结果：长期D-半乳糖处理可导致小鼠中脑黑质神经元数量减少。在本实验HE染色和尼氏染色黑质细胞计数结果中,D-半乳糖处理组为27.78±4.77,对照组为35.28±9.45,D-半乳糖处理组小鼠黑质神经元数量明显低于对照组(P<0.01),具有统计学意义。2.免疫组织化学实验结果：(DmGluR1α免疫组化结果：长期D-半乳糖处理可增加mGluR1α在中脑黑质、尾壳核和海马的表达强度。显微镜40倍物镜下观察,D-半乳糖处理组小鼠在中脑黑质和尾壳核]mGluR1α阳性纤维免疫反应明显增强。通过静态灰度值分析发现：D-半乳糖处理组黑质为151.50±8.26,对照组黑质为157.23±5.57；D-半乳糖处理组尾壳核为148.51±9.80,对照组尾壳核为154.35±7.70；D-半乳糖处理组海马腔隙层为155.04±8.05,对照组海马腔隙层为158.89±7.15；D-半乳糖处理组海马始层为154.29±6.41,对照组海马始层为158.89±8.31,D-半乳糖处理组小鼠黑质、尾壳核和海马腔隙层mGluR1α灰度值明显低于对照组(P<0.01),海马始层mGluR1α灰度值低于对照组(P<0.05),具有统计学意义。②GLT免疫组化结果：长期D-半乳糖处理可降低GLT在中脑黑质和海马的表达强度。显微镜40倍物镜下观察,D-半乳糖处理组小鼠在中脑黑质GLT阳性纤维免疫反应明显减弱,在尾壳核无明显变化,但较对照组稀疏。通过静态灰度值分析发现：D-半乳糖处理组黑质为151.06±5.94,对照组黑质为141.03±8.00；D-半乳糖处理组尾壳核为157.46±6.03,对照组尾壳核为157.37±6.14；D-半乳糖处理组海马锥体层为153.89±7.50,对照组海马锥体层为151.00±9.17,D-半乳糖处理组小鼠黑质GLT灰度值明显高于对照组(P<0.01),海马锥体层GLT灰度值高于对照组(P<0.05),具有统计学意义；D-半乳糖处理组小鼠尾壳核GLT灰度值较对照组无明显差异(P>0.05)。结论：1.长期D-半乳糖处理可导致小鼠出现与自然老化类似的神经元损伤,表现为黑质神经元数量减少；2.长期D-半乳糖处理增加小鼠黑质、尾壳核和海马mGluR1α的含量；3.长期D-半乳糖处理减少小鼠黑质和海马GLT的含量；4.推测长期D-半乳糖处理可能通过扰乱谷氨酸受体功能,减少谷氨酸转运体,改变谷氨酸代谢,增强谷氨酸兴奋性神经毒性,造成神经元损伤,这可能与D-半乳糖的致脑衰老机制有关。