微波辐照对大鼠海马脑区NMDA受体亚基基因表达的影响

目的从亚基基因表达方面探讨NMDA受体在微波辐照所致的学习记忆功能障碍中的作用。方法采用平均功率密度为65mW/cm2的微波全身一次辐照大鼠20min(SAR12.0W/kg),在辐照后0h、3h、12h、24h和3d时相点,大鼠腹腔麻醉断头,分离海马,用RT-PCR技术分别检测NMDA受体功能亚基NR1和调节亚基NR2A、NR2B、NR2C、NR2D在基因表达水平上的变化。结果微波辐照后大鼠海马脑区NMDA受体功能亚基NR1和调节亚基NR2A、NR2C、NR2D基因表达异常。表现为功能亚基NR1mRNA表达在辐照后3h、24h、3d时相分别比对照组下降21.1%(P<0.05)、14.2%(P<0.05)、30.3%(P<0.01);辐照后0h、3h、12h,NR2AmRNA表达较对照组分别降低37.0%(P<0.01)、35.9%(P<0.05)、35.3%(P<0.05);NR2BmRNA表达与对照组比无统计学差异;辐照后0h和24h,NR2CmRNA表达较对照组分别降低24.3%(P<0.05)和27.1%(P<0.05);辐照后0h、12h、24h、3d,NR2DmRNA表达较对照组分别升高67.9%(P<0.05)、45.7%(P<0.05)、49.7%(P<0.01)、75.4%(P<0.01)。结论微波辐照后大鼠海马脑区NMDA受体结构组成发生改变,NMDA受体自身的复杂调节功能下降,从而影响受体介导的LTP的产生。     

1，6-二磷酸果糖对微波辐照后大鼠海马能量代谢的影响

目的探讨1,6-二磷酸果糖（FDP）对微波辐照后大鼠海马线粒体形态及能量代谢的影响,为制定微波辐射损伤防治措施提供依据。方法采用30mW／cm^2微波辐照雄性Wistar大鼠,于照射前3d腹腔注射350mg／kgFDP,连续给药3d或10d,1次／d,于照后6h和7d活杀取海马,采用光镜观察海马神经元改变,电镜观察线粒体超微结构改变,分光光度计测定线粒体琥珀酸脱氢酶（SOH）和单胺氧化酶（MAO）活性,高效液相色谱测量线粒体腺苷酸含量的变化。结果30mW／cm^2微波照后6h,海马组织轻度水肿,线粒体肿胀,嵴紊乱;照后7d,海马组织神经元嗜酸性染色增强,血管周围间隙增宽;线粒体肿胀空化。给于FDP 10d（照后7d）,海马神经元呈正常神经元形态,线粒体嵴膜及基质结构较清晰。照后6h和7d海马组织线粒体SDH比活性降低,而给予FDP10d（照后7d）SDH比活性则明显上升[（4．80±1．60）U／mg prot vs（3．63±0．20）U／mg prot]（P〈0．05）。照后海马组织ATP含量减少,而给予FDP 10d（照后7d）ATP含量明显增加[（139．6±17．42）／μg／mgprotvs（126．47±26．30）μg/g prot]（P〈0．05）。MAO活性改变不显著。结论FDP对微波辐照后海马组织结构尤其是线粒体损伤、代谢酶活性和ATP含量有恢复作用。     

微波辐照对大鼠学习记忆行为和海马LTP影响

目的研究微波辐照后学习记忆功能与长时程增强（LTP）改变的规律。方法采用功率密度为65mW／cm^2的微波全身一次辐照大鼠20min。在辐照后不同时相点观察大鼠学习记忆行为的改变（穿梭箱试验和Morris水迷宫试验）和海马离体脑片LTP的诱导变化。结果微波辐照可导致大鼠肛温升高4．1℃，比吸收率（SAR）为12．0W／kg。微波辐照后0,24h，大鼠主动回避反应（AAR）明显低于辐照前（P〈0．05）。微波辐照后0h和3h，大鼠寻找平台的潜伏期明显增加（P均〈0．05）；空间搜索试验中辐照组大鼠在目标区域的游泳时间占整个游泳时间的百分比和跨跃平台次数均显著低于对照组大鼠（P均〈0．01）。微波辐照后0，12，24h，3d，大鼠海马脑片LTP的诱导明显减弱（0h，P〈0．01；12，24h，3d。P〈0．05）。结论在本实验条件下，微波辐照可导致大鼠空间学习记忆能力受损，海马脑区LTP的诱导障碍是大鼠学习记忆功能损害的细胞电生理学基础。     

微波电磁辐射对大鼠脑神经元细胞色素氧化酶活力影响

目的研究不同强度900MHz微波电磁辐射对原代培养的大鼠脑皮质神经元能量代谢的影响。方法将Wistar大鼠脑皮质神经元暴露于不同强度900MHz的连续性微波电磁辐射[比吸收率（SAR）分别为0．38、0．76、1．15、2．23及3．22mW／g]，每天2h，连续暴露4-6d，以细胞色素氧化酶（CCO）为指标，研究微波对神经元能量代谢的影响。结果3．22mW／g连续4d微波暴露组低于对照组（P〈0．01）。0．38、0．76、1．15、2．23、3．22mW／g连续6d暴露组神经元CCO活力低于对照组（P〈0．01）；微波强度相对较高的暴露组CCO活力低于微波强度相对较低的暴露组。结论0．38～3．22mW／g的900MHz微波电磁辐射暴露可使神经元细胞色素氧化酶活力降低。微波电磁辐射对神经元细胞色素氧化酶活力影响有蓄积毒性作用。     

溴氰菊酯对大鼠脑组织线粒体膜通透性和细胞色素C表达的影响

目的研究溴氰菊酯(DM)对大鼠脑组织线粒体膜通透性及细胞色素C表达的影响。方法Wistar大鼠随机分为实验组(4个不同染毒时间)和对照组,每组5只。实验组按12．5 mg/kg DM一次腹腔注射,5、24、48、72 h后处死；对照组一次腹腔注射5 mg/kg的色拉油,分别提取大鼠大脑皮层和海马的线粒体,测定线粒体膜通透性、细胞色素C氧化酶,并测定大鼠大脑皮层、海马CA1、CA2、CA3、CA4区细胞色素C的表达。结果实验组与对照组相比,5、24、48、72 h组的线粒体膜通透性增大；皮层和海马CA1区、CA2区5、24、48 h组(0．57±．04、0．67±0．09、0．58±0．04)、CA4区24 h组(0．81±0．18)细胞色素C表达增强,吸光度值的差异有统计学意义(P＜0．05或P＜0．01)；CA2区72 h组、CA3区及CA4区5、48、72 h组细胞色素C表达,吸光度值的差异则无统计学意义(P＞0．05)；细胞色素C氧化酶的活力则受到抑制,差异有统计学意义(P＜0．01)。结论DM能明显增加大鼠脑组织线粒体膜通透性,促使细胞色素C表达增强。     

高功率微波辐射对大鼠海马的损伤效应

目的　研究高功率微波 (highpowermicrowave ,HPM)辐射对大鼠海马形态与功能的影响。方法　采用HPM辐射 5 0只Wistar二级雄性大鼠 ,于辐射后 6h及 1、3、7d通过Y迷宫检测学习和记忆能力的变化 ,并取海马组织 ,经HE染色、尼氏体染色、原位末端标记和免疫组化等技术 ,研究海马组织形态变化、细胞凋亡以及神经元特异性烯醇化酶 (neuron specificenolase ,NSE)和胶质纤维酸性蛋白 (glialfibrillaryacidicprotein ,GFAP)表达的变化。结果　HPM辐射后 ,大鼠的学习和记忆能力与对照组比均明显降低 ;海马组织水肿、疏松 ,血管扩张 ,神经元变性、坏死 ,尼氏体减少或消失。损伤以CA4区和齿状回较重 ,且存在剂量 -效应关系。病变在 7d内呈进行性加重趋势。凋亡细胞明显增加。神经元NSE表达增强 ,组织间隙和血管腔内也可见到NSE的表达。星形胶质细胞中GFAP表达增强 ,呈粗纤维状 ,与对照组比明显变短、变粗。结论　HPM可影响实验大鼠学习和记忆能力 ;引起海马组织形态结构改变 ,以神经元变性、凋亡和坏死 ,尼氏体减少及间质水肿为主 ;NSE和GFAP参与了其病理过程。     

900MHz微波电磁辐射对原代培养的大鼠脑皮质神经元能量代谢的影响

目的　研究 90 0MHz微波电磁辐射对原代培养的大鼠脑皮质神经元能量代谢的影响。方法　将大鼠脑皮质神经元暴露于 90 0MHz的连续性微波电磁辐射 (SAR =3 2 2mW g、PD =9mW cm2 ) ,每天暴露 2h ,连续 4d或 5d ,及一次性 1 2h暴露 ,以细胞色素氧化酶为观察指标 ,研究微波对神经元能量代谢的影响。结果　微波电磁辐射可使神经元细胞色素氧化酶活性降低。结论　神经元细胞色素氧化酶活性的改变并非“致热效应”所致 ;微波电磁辐射对神经元细胞色素氧化酶活性影响有蓄积毒性作用 ,其影响在一定程度上是可恢复的 ,并且与神经元接受微波辐射时细胞培养年龄关系不密切。     

微波辐射对大鼠海马突触结构和功能的影响

目的探讨微波辐射对大鼠海马突触结构、突触体特性以及神经递质含量和释放的影响。方法采用30 mW／cm2微波辐射Wistar大鼠,通过电镜观察辐射后6 h海马突触结构改变,并对突触体进行鉴定;采用流式细胞仪和电子自旋共振仪检测辐射后突触体内Ca2 浓度和膜蛋白流动性的改变;于辐射后6 h及1、3、7 d采用高效液相色谱仪和分光光度法检测辐射后海马氨基酸和乙酰胆碱递质含量以及突触体释放的变化。结果30 mW／cm2微波辐射可引起海马突触囊泡堆积、活性区延长、突触后致密物增加、突触穿孔以及突触曲率增加。突触体内Ca2 浓度升高,与假辐射组比较,差异有统计学意义(P<0．01),膜蛋白旋转相关时间(τc)缩短,与假辐射组比较,差异有统计学意义(P<0．05)。海马谷氨酸和甘氨酸含量降低,突触体γ-氨基丁酸(GABA)释放减少;乙酰胆碱含量,乙酰胆碱酯酶(AChE)活力以及乙酰胆碱释放均增加,与假辐射组比较,差异有统计学意义(P<0．01)。结论微波辐射可引起海马突触结构和功能损伤,进而可能影响学习记忆功能。     

微波对大鼠大脑皮层及海马突触囊泡蛋白影响

目的探讨微波辐射对大鼠大脑皮层和海马突触囊泡相关蛋白如突触素I（synapsinI）,囊泡相关膜蛋白-2（vesicle-associated membrane protein-2,VAMP-2）和突触融合蛋白（syntaxin）以及突触囊泡蛋白（synaptophysin）表达的影响。方法采用30mW/cm^2微波辐射Wistar雄性大鼠,于辐射后6h,1,3和7d取材,通过免疫蛋白印迹检测大脑皮层和海马突触体突触素I,VAMP-2,突触融合蛋白和突触囊泡蛋白表达的改变;采用免疫共沉淀检测VAMP-2和突触融合蛋白相互作用的改变。结果30mW/cm^2微波辐射后皮层突触素I于辐射后3d表达减少（P〈0.01）;海马突触素I表达1d增加,3d减少,7d又增加的波动（P〈0.01）。皮层和海马突触囊泡蛋白于辐射后7d表达增加（P〈0.01）,VAMP-2和突触融合蛋白于辐射后7d内表达均降低。VAMP-2和突触融合蛋白相互作用在皮层于辐射后3d减弱,而海马于辐射后7d内明显减弱（P〈0.01）。结论微波辐射可引起大脑皮层和海马突触囊泡蛋白表达异常,进而影响突触传递功能。     

睡眠剥夺对大鼠海马锥体细胞超微结构影响

目的研究异相睡眠剥夺对大鼠海马CA1区锥体细胞形态、超微结构及线粒体的损伤作用,以阐明其介导的海马神经元凋亡机制。方法选用成年SD大鼠随机分组,采用多平台水环境法制备睡眠剥夺模型,以尼氏（Nissl）染色法光镜下观察神经元形态,并用透射电镜进一步观察海马神经元超微结构的变化,采用免疫组织化学法测定细胞色素C的水平。结果睡眠剥夺造成海马CA1区细胞数量减少,细胞排列松散,出现大量空泡。透射电镜检测显示,海马CA1区,神经元轴突水肿明显,内质网扩张,线粒体肿胀,嵴结构模糊、紊乱,线粒体数量减少,有的呈空泡样变。胞浆内细胞色素C水平明显增高。结论睡眠剥夺造成海马CA1区线粒体损伤,释放细胞色素C,从而介导了海马神经元的凋亡。     

铝对大鼠海马ERK蛋白及mRNA表达影响

目的研究慢性铝中毒对大鼠海马细胞外信号调节蛋白激酶（ERK）蛋白及mRNA表达水平的变化，探讨铝中毒对学习记忆机制的影响。方法选择断乳后Wistar大鼠，用不同浓度AlCl3的水饲养3个月。测量大鼠海马长时程增强（LTP），用改良的Takai法测定丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）活性的变化。蛋白印迹（Western blotting）方法检测ERK1／2的蛋白含量，RT-PCR方法检测ERK2的mRNA表达。结果（1）各染铝组MAPK活性降低且与对照组比较差异有统计学意义（P〈0．05）；（2）ERK1／2蛋白表达的比较：①ERK2在大鼠海马中的蛋白含量高于ERK1；②染铝组ERK1／2非磷酸水平与对照组比较均有所下降（P〈0．05），但染铝组之间差异无统计学意义（P〉0．05）；③染铝组ERK1／2磷酸化水平与对照组的比较均有下降（P〈0．05），染铝组之间的差异有统计学意义（P〈0．05）。（3）染铝组ERK2的mRNA表达与对照组比较明显降低，但染铝组之间差异无统计学意义（P〉0．05）。结论慢性铝中毒不仅影响大鼠海马中ERK2的mRNA表达水平，同时也影响ERK1／2的蛋白表达水平的降低，造成有丝分裂原活化蛋白激酶（MAPK）活性的下降，损害LTP的形成，从而影响学习记忆功能下降。     

砷对大鼠海马超微结构和NMDAR表达影响

目的 观察饮水砷暴露后大鼠海马超微结构和N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)亚基mRNA表达的变化,探讨砷致学习记忆损害的分子机制.方法 将48只雄性健康断乳SD大鼠随机分为4组,每组12只.对照组饮用自来水,砷暴露组分别饮用2.72,13.6和68 mg/L亚砷酸钠溶液.饲养3个月后.测定脑砷,用透射电镜观察海马超微结构,用RT-PCR检测海马组织NMDA受体亚基mRNA表达.结果 脑砷值随饮水砷浓度升高而升高,13.6和68 mg/L组与对照组相比,差异有统计学意义(P＜0.05).电镜下,染砷组大鼠海马神经细胞肿胀,线粒体肿胀.脊减少或无脊,粗面内质网扩张,血管内皮细胞肿胀.与对照组相比,各砷暴露组NR2A mRNA表达量明显降低(P＜0.05).结论 大鼠砷暴露可致海马神经细胞和血管内皮细胞的损伤,降低NR2A mRNA表达量,进而可能影响学习记忆功能.     

微波辐射对大鼠海马神经元损伤作用

目的 观察高功率微波(HPM)辐射后原代培养大鼠海马神经元中钙-钙调蛋白依赖蛋白激酶(Ca²⁺/calmodulin-dependent protein kinaseⅡ,CaMKⅡ)的变化及其意义。方法 采用30 mW/cm²HPM辐射原代培养大鼠海马神经元,于辐射后1 h,采用免疫细胞化学等方法观察海马神经元中磷酸化-CaMKⅡ(p-CaMKⅡ)的变化。结果 30 mW/cm²HMP辐射后1 h,大鼠海马神经元细胞形态有所改变,部分细胞胞体略萎缩,胞浆减少,突起变细,长度变短;免疫细胞化学结果显示,同假辐射组比较,辐射组大鼠海马神经元胞浆中棕黄色颗粒明显增多,颜色加深;免疫荧光结果显示,同假辐射组比较,辐射组大鼠海马神经元胞浆中红色荧光明显增强。p-CaMKⅡ表达明显增加。结论 HPM辐射后大鼠海马原代培养神经元中CaMKⅡ磷酸化增强,参与了海马神经元损伤及突触可塑性改变的病理生理过程。     

低水平铅暴露对仔鼠海马基因表达影响

目的采用基因芯片方法,筛查低水平铅暴露对仔鼠海马基因表达的影响。方法建立出生前后低水平铅暴露大鼠的动物模型,即妊娠期和哺乳期给予母鼠0.2%醋酸铅溶液自由饮水,仔鼠断乳时测定其血铅水平,鉴定模型成功后提取仔鼠海马总RNA,采用[α-³³P]dATP标记的基因芯片检测铅对仔鼠海马基因表达谱的影响。结果实验组血铅水平(3.41±0.27)μmol/L高于对照组(0.29±0.06)μmol/L,P<0.05。基因芯片筛查发现有130个基因出现2倍以上的表达变异,其中120个上调,10个下调,多为已知功能基因,上调的包括跨膜信号传递系统的系列基因、神经代谢和发生相关的基因、神经传导相关的基因及炎症因子基因等,下调的包括与凋亡和细胞应激相关的基因。结论出生前后低水平铅暴露引起断乳期大鼠海马基因表达谱的变化,可能是发育期铅暴露影响学习记忆等海马主要生理功能的物质基础。     

生后早期镧暴露对大鼠海马基质金属蛋白酶–9表达影响

目的探讨出生后镧暴露对大鼠海马基质金属蛋白酶–9(MMP–9)蛋白和mRNA表达水平影响。方法将Wistar孕鼠随机分为对照组和低、中、高剂量染镧组,自孕鼠分娩至仔鼠断乳后1个月通过自由饮水染镧。采用Western blot法检测仔鼠海马MMP–2和MMP–9蛋白表达,Real-Time PCR法检测仔鼠海马MMP–2/9和Timp–2/1mRNA表达。结果与对照组比较,中、高剂量染镧组仔鼠海马MMP–9蛋白表达水平[分别为(0.172±0.017)、(0.236±0.022)]、mRNA表达水平[分别为(1.267±0.102)、(1.456±0.081)]均显著升高(P<0.05)。与对照组比较,高剂量染镧组仔鼠海马Timp-1 mRNA表达水平(0.784±0.034)显著降低(P<0.05)。结论镧可上调仔鼠海马MMP–9蛋白和mRNA表达,下调Timp–1 mRNA表达,诱导MMP–9活化进而降解紧密连接蛋白,致使血脑屏障破坏。     

微波辐射后大鼠海马差异表达基因筛选

目的研究微波辐射后大鼠海马差异表达基因,以探讨微波辐射致脑损伤的分子机制。方法采用大鼠寡聚核苷酸芯片筛选30mW/cm^2微波辐射后大鼠海马差异表达基因,按照国际通用分类标准对结果进行功能分类;逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）验证部分基因于辐射前后表达差异,并分析相关基因在微波辐射损伤中作用。结果30mW/cm2微波辐射后6h,大鼠海马中筛选到13个差异表达基因,其中4个表达上调,9个表达下调;辐射后7d差异表达基因为20个,其中4个表达上调,16个表达下调。RT-PCR验证结果与芯片一致。差异表达基因功能涉及应激、转运、代谢、发育分化、细胞凋亡、信号转导、转录、细胞粘附等,并与线粒体损伤、N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）信号通路开放、神经递质释放障碍、膜损伤等密切相关。结论微波辐射可使大鼠海马多个基因差异表达,为进一步研究微波辐射致脑损伤的机制提供新思路。     

出生前后染镧对大鼠海马CREB和BDNF影响

目的探讨出生前后镧暴露对子代大鼠海马环磷酸腺苷反应元件结合蛋白（CREB）磷酸化水平、脑源性神经营养因子（BDNF）mRNA及蛋白表达影响。方法60只Wistar雌性大鼠随机分为对照组和低、中、高剂量镧染毒组,各镧染毒组从雌鼠受孕日起到子鼠断乳后1个月通过自由饮水方式染毒,测定海马p-CREB、BDNF mRNA和蛋白表达水平。结果与对照组比较,低、中、高剂量染镧组子代大鼠海马p-CREB蛋白表达水平分别为（0.77±0.063）、（0.62±0.057）、（0.52±0.051）、BDNF mRNA表达水平分别为（0.80±0.072）、（0.56±0.090）、（0.41±0.075）及BDNF蛋白表达水平分别为（0.67±0.065）、（0.59±0.064）、（0.51±0.045）均下降（P<0.05）。结论镧可以抑制大鼠海马CREB磷酸化和BDNF基因转录及蛋白表达。