孕哺期鋁暴露對仔鼠海馬LTP及Glu含量和NMDA受體活性的影響.pdf

1、鋁是地殼中最豐富的元素之一，雖非高毒性金屬，但大量蓄積可產(chǎn)生毒性作用。國內(nèi)外許多流行病學(xué)調(diào)查和研究表明，鋁最易致神經(jīng)元損傷，引起智力和認(rèn)知能力下降等學(xué)習(xí)和記憶方面的缺欠。目前動物實(shí)驗(yàn)已證實(shí)，鋁暴露可致大鼠癡呆，其不僅表現(xiàn)為學(xué)習(xí)記憶的行為障礙，而且其形態(tài)學(xué)改變與AD病理過程相似。 海馬是學(xué)習(xí)和記憶的關(guān)鍵腦區(qū)，海馬長時(shí)程增強(qiáng)(LTP)是NMDA受體依賴性突觸傳遞效能的持續(xù)性增強(qiáng)，是公認(rèn)的腦學(xué)習(xí)記憶功能在突觸水平的研究模型和細(xì)胞基礎(chǔ)，

2、其誘導(dǎo)和維持有賴于復(fù)雜的突觸前、后機(jī)制。因而研究鋁暴露對LTP及其突觸機(jī)制的影響可從突觸及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和蛋白分子水平闡明鋁損害腦學(xué)習(xí)記憶功能的作用機(jī)制。研究表明，孕哺期是子代腦發(fā)育和逐漸完善的重要階段，此期的鋁暴露對子代腦的智力發(fā)育的影響機(jī)制，是一個(gè)值得深入研究的課題。因此本次實(shí)驗(yàn)采用整體動物實(shí)驗(yàn)的方法，通過對大鼠孕哺期慢性鋁暴露，以子代大鼠海馬為研究對象，探討大鼠孕哺期鋁暴露后對其子代大鼠海馬LTP形成、維持的影響，并從神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸釋放

3、的途徑為闡明鋁影響LTP的機(jī)制提供思路。 材料與方法： 1、動物分組及染毒： 180g左右的Wistar大鼠60只，雌雄各半，由本校實(shí)驗(yàn)動物中心提供。馴化1w后按體重將雌鼠隨機(jī)分為3組，每組10只，3組分別為：對照組(給予蒸餾水)、低劑量組(給予0.2％AlCl<,3>水溶液，蒸餾水配制)、高劑量組(給予0.4％AlCl<,3>水溶液，蒸餾水配制)，馴養(yǎng)一周后按1：1雌雄合籠(飲用蒸餾水)，發(fā)現(xiàn)陰栓即可認(rèn)為雌鼠懷

4、孕并將孕鼠單籠飼養(yǎng)開始染毒，至仔鼠哺乳期(出生后21天)結(jié)束，仔鼠改為飲用蒸餾水(分組與其母鼠所屬組別相同)，待體重達(dá)到200g左右后進(jìn)行各種指標(biāo)測定。動物室溫度18～23℃，相對濕度45～55％。 2、觀察指標(biāo)和測定方法 (1)行為學(xué)測定：跳臺實(shí)驗(yàn)。 (2)IXP的測定：細(xì)胞外微電極技術(shù)。 (3)血鋁、腦鋁的測定：石墨爐原子吸收光譜法。 (4)海馬谷氨酸免疫陽性細(xì)胞的測定：免疫組化方法。

5、 (5)海馬Nmdar亞型NR1、NR2A和NR2B含量的測定：Western blot方法。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 1、各組仔鼠血鋁和腦鋁濃度的變化鋁暴露各組大鼠的血鋁均顯著高于對照組(P<0.01)，且隨著鋁暴露劑量的增加，血鋁濃度呈現(xiàn)一定的升高趨勢；腦鋁的變化趨勢與血鋁一致，鋁暴露各組大鼠腦鋁與對照組相比均顯著性升高(P<0.01)，低、高劑量組之間也存在顯著性差異(P<0.05)。 2、學(xué)習(xí)、記憶行為學(xué)結(jié)果評價(jià)隨

6、著染鋁劑量的增加，大鼠跳臺試驗(yàn)的潛伏期逐漸縮短，而錯(cuò)誤次數(shù)逐漸增加，學(xué)習(xí)記憶功能呈現(xiàn)一定的下降趨勢。與對照組比較，潛伏期和錯(cuò)誤次數(shù)均有顯著性差異，0.2％AlCl<,3>組動物的潛伏期與0.4．％AlCl<,3>組比較也有顯著性差異。 3、LTP變化鋁暴露各組海馬CA1區(qū)LTP的誘導(dǎo)和維持明顯受到抑制，其群體鋒電位(PS)幅值增強(qiáng)率明顯低于對照組(P<0.01)，且隨著鋁暴露濃度的增加PS幅值增強(qiáng)率逐漸降低。 4、大鼠海

7、馬內(nèi)谷氨酸免疫陽性細(xì)胞的改變對照組子代大鼠海馬CA1區(qū)谷氨酸免疫陽性神經(jīng)細(xì)胞胞體呈圓形，各陽性細(xì)胞排列錯(cuò)落有秩，邊界清楚，著色深。低、高劑量組CA1區(qū)各陽性細(xì)胞排列稀疏，邊界不清楚，著色淺。對照組CA3區(qū)和皮質(zhì)區(qū)谷氨酸免疫陽性神經(jīng)細(xì)胞胞體呈圓形，各陽性細(xì)胞排列松散有秩，邊界清楚，刺樣膨大多且著色深。低、高劑量組CA3區(qū)和皮質(zhì)區(qū)各陽性細(xì)胞排列稀疏，邊界不清楚，著色淺。低、高劑量組子代大鼠海馬各區(qū)谷氨酸免疫陽性神經(jīng)細(xì)胞的平均吸收光密度與對照

8、組相比均呈下降趨勢，且均具有顯著性差異，其中高劑量組CA1區(qū)、CA3區(qū)的平均吸收光密度顯著低于低劑量組，隨著染鋁劑量增加大鼠海馬CA1區(qū)、CA3區(qū)谷氨酸免疫陽性神經(jīng)細(xì)胞的陽性面積比逐漸下降，且高劑量組的陽性面積比顯著低于低劑量組。 5、子代大鼠海馬NMDA受體亞型NMDAR1、NMDAR2A、NMDAR2B蛋白表達(dá)的變化染鋁組子代大鼠海馬組織NMDAR1的表達(dá)含量隨染毒劑量增加而逐漸下降，與對照組比較均有顯著性差異；各組大鼠海馬

9、NMDAR2A的表達(dá)含量無明顯變化，鋁暴露組子代大鼠海馬中NMDAR2B的表達(dá)含量隨染毒劑量增加逐漸降低，且高劑量組與對照組相比具有顯著性差異。 結(jié)論： 根據(jù)本研究所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可得出以下結(jié)論： 1、大鼠孕哺期鋁暴露可使其子代鼠血鋁、腦鋁含量明顯增加，并引起學(xué)習(xí)記憶障礙。 2、大鼠孕哺期鋁暴露可使其子代鼠海馬CA1區(qū)LTP的誘導(dǎo)和維持受到抑制。 3、大鼠孕哺期鋁暴露可使其子代鼠海馬內(nèi)谷氨酸免疫陽