鉛暴露對神經(jīng)元樹突棘形態(tài)和自噬的影響及相關(guān)機(jī)理研究.pdf

1、金屬鉛是一種重要的環(huán)境污染物，具有神經(jīng)毒性，主要表現(xiàn)為對機(jī)體學(xué)習(xí)記憶功能的損傷。本研究組前期工作表明，鉛暴露能引起大鼠海馬神經(jīng)元樹突棘密度降低，但鉛暴露對神經(jīng)元樹突棘成熟的損傷過程是否受到年齡、性別以及不同的腦區(qū)這三個因素的影響尚不清楚。近年來有研究表明發(fā)育期接受鉛暴露能夠影響年長后的神經(jīng)系統(tǒng)功能，但其內(nèi)在具體機(jī)制尚不明確。
　　目的：綜合年齡、性別以及不同的腦區(qū)等因素，系統(tǒng)地探究慢性鉛暴露對樹突生長和樹突棘成熟的影響規(guī)律及其潛在

2、分子機(jī)制;并探究慢性鉛暴露對細(xì)胞自噬過程的影響，進(jìn)而推測其致神經(jīng)退行性疾病的潛在機(jī)制。
　　方法：1.給SD大鼠喂飼250ppm醋酸鉛水溶液進(jìn)行鉛暴露，雌、雄大鼠暴露時間均分別為30天、60天、90天，幼鼠從出生后至斷奶前（出生后21天）通過母乳間接進(jìn)行鉛暴露，斷奶后通過飲用鉛水直接進(jìn)行鉛暴露。研究慢性鉛暴露對大鼠大腦神經(jīng)元樹突長度和樹突棘成熟過程的影響及其所受綜合因素性別×年齡×腦區(qū)的影響，并進(jìn)一步探究其機(jī)理。Golgi-Cox

3、染色觀察大腦海馬區(qū)和前額葉皮層神經(jīng)細(xì)胞的樹突長度和樹突棘的成熟形態(tài)。Western blot檢測NDR1/2激酶的蛋白表達(dá)量，熒光定量PCR檢測NDR1/2激酶途徑相關(guān)基因的表達(dá)。2.以離體培養(yǎng)的PC12細(xì)胞系為實驗材料研究鉛暴露對細(xì)胞自噬的影響。20μM的醋酸鉛處理細(xì)胞24h，MTT實驗檢測細(xì)胞存活率，Western blot檢測自噬相關(guān)蛋白的表達(dá)，熒光定量PCR檢測自噬相關(guān)基因的表達(dá)，溶酶體染色實驗檢測溶酶體pH。
　　結(jié)果：

4、1.鉛暴露對神經(jīng)元樹突生長的損傷集中在發(fā)育期，并且這種損傷作用呈現(xiàn)出:雌性＞雄性、海馬＞前額葉皮層的趨勢。2.鉛暴露對大腦神經(jīng)元樹突棘的發(fā)育成熟具有損傷作用，這種損傷從發(fā)育期持續(xù)至成年期，并在成年期(PND90)呈現(xiàn)出腦區(qū)差異（損傷:海馬＞前額葉皮層）和性別差異（損傷:雌性＞雄性）。3.NDR1/2激酶途徑受鉛暴露損傷，損傷趨勢與鉛對神經(jīng)元樹突棘成熟的損傷作用相一致。NDR1/2激酶途徑可能參與到鉛暴露對神經(jīng)元樹突棘成熟的調(diào)控過程中。4

5、.鉛暴露損傷自噬流的完整性，鉛通過調(diào)節(jié)NDR1蛋白抑制自噬的起始，并且通過調(diào)節(jié)早老素蛋白1抑制溶酶體酸化，進(jìn)而損傷自噬下游的降解能力。
　　結(jié)論：本實驗從神經(jīng)元樹突和樹突棘的形態(tài)學(xué)變化和細(xì)胞自噬途徑兩個方面對鉛暴露致大腦學(xué)習(xí)記憶功能的損傷的潛在機(jī)制進(jìn)行研究。1.鉛暴露對神經(jīng)元樹突生長和樹突棘成熟具有抑制作用，并且這種抑制具有性別差異、腦區(qū)差異和年齡差異。2.鉛暴露對神經(jīng)元樹突棘形態(tài)的影響是通過調(diào)節(jié)NDR1/2激酶實現(xiàn)的。3.鉛暴露