铝致大鼠皮层神经元凋亡及应激活化蛋白激酶活性的变化

目的：探讨氯化铝（AlCl3）对大鼠皮层神经元凋亡的诱导作用及其与应激活化蛋白激酶，又称c-jun氨基末端激酶（SAPK／JNK）信号转导通路的关系。方法：原代无血清培养至第7天，用不同剂量AlCl3(0、10、100、1000μmol/L）处理大鼠皮层神经元48h，然后用琼脂糖凝胶电泳及AnnexinⅤ联合PI染色法检测细胞凋亡；用免疫印迹法(Western blot)检测SAPK／JNK磷酸化水平的时间变化规律。结果：各染铝组均出现DNA ladder这一典型的凋亡特征，且随剂量增加渐趋明显，各剂量组细胞凋亡率明显升高，与对照组相比差异有显著性（P＜0．05），呈明显的剂量－效应关系。6h时SAPK／JNK磷酸化程度达到最高，以后逐渐降低，呈时间－效应关系（P＜0．05）。结论：铝诱导大鼠皮层神经元凋亡可能与SAPK／JNK信号转导通路有关。     

脂质过氧化损伤及内质网应激在铝致神经细胞凋亡中的作用机制

目的 探讨脂质过氧化损伤及内质网应激在铝致神经细胞凋亡中的作用.方法 体外培养新生0～3 d的大鼠神经元细胞用不同浓度氯化铝染毒.在荧光显微镜和电子显微镜下观察神经元的凋亡和内质网的形态学改变,并检测内质网的超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)含量及ATP酶活力.结果 光学显微镜和电子显微镜形态学观察发现了凋亡的典型形态学改变,电子显微镜下可观察到内质网的变形肿胀及脱颗粒现象.低剂量染毒组SOD和ATP酶的活力明显升高,与对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.01),随染毒剂量的加大,酶活力逐渐下降;MDA含量则在低剂量染毒组[(16.42±1.50)nmol/m1]明显下降,与对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.01),随染毒剂量的加大,MDA含量逐渐上升.结论 铝能诱导神经元凋亡,内质网的脂质过氧化作用在凋亡过程中发挥了重要的调控作用.     

铝对体外培养大鼠神经细胞凋亡的研究

目的研究铝对体外培养大鼠神经细胞凋亡的作用。方法体外培养0~3天大鼠单纯神经元、神经胶质细胞及混合培养神经细胞,并用不同浓度AlCl3.6H2O处理,分为对照组、低、中、高剂量组(分别为0、0.5、1.0和2.0mmol/L),做光镜观察、荧光染色及流式细胞检测。结果①在光镜下和荧光染色法观察,可以见到神经元有凋亡细胞的典型形态学改变,但在神经胶质细胞及混合培养细胞中没有观察到凋亡的典型形态学改变。②神经元的流式检测结果显示,铝可以诱导神经元凋亡,且其早期、晚期及总凋亡率与铝的作用剂量有关;而神经胶质细胞的流式检测结果在染毒剂量组中未发现凋亡率的显著升高,其凋亡率在各组间差异均无显著性;混合培养神经细胞的流式检测结果在染毒剂量组中亦有凋亡率的显著升高,但其凋亡率升高的程度远低于神经元。结论低浓度铝可诱导神经元细胞凋亡。     

线粒体在铝致神经细胞凋亡中的调控作用

目的探讨线粒体在铝致神经细胞凋亡中的调控作用。方法体外培养出生后0-3 d大鼠神经细胞,并用不同浓度氯化铝染毒,光学显微镜和电镜下观察神经细胞的凋亡现象及线粒体的形态学改变,并检测线粒体酶和凋亡相关蛋白的含量。结果光学显微镜及电镜下可以见到凋亡细胞的特征性改变,线粒体在电镜下肿胀变形并有结构的改变。线粒体酶在染毒低浓度组有代偿性活力升高,但中、高浓度组酶的活力仍然下降,高浓度组各酶活力显著低于对照组(P<0.01)。凋亡相关蛋白Caspase的含量随染毒浓度的增加而增多,且与染毒浓度有显著相关(P<0.01,r为0.963,0.859)。细胞色素C(CytC)在染毒组从线粒体释放至胞浆,3个染毒组间CytC的含量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论线粒体的结构和酶活力的改变及其释放的促凋亡因子在铝致神经细胞凋亡的过程中起着重要的作用。     

铝致神经细胞凋亡及自噬的研究进展

铝是地壳中最丰富的金属元素,并无任何有益的生理作用。铝被摄入人体后,蓄积于各个脑区,损害中枢神经系统,与许多神经退行性疾病相关。大量证据显示,铝在体内体外均产生神经毒性。目前的研究表明,铝暴露与神经细胞凋亡密切关联,神经细胞凋亡及自噬参与铝诱发的脑毒性,上述机制是构成铝神经毒性的重要机制之一。本文从铝对神经细胞凋亡的形态学影响、铝致神经细胞凋亡的不同途径、铝致神经细胞凋亡及自噬的关联综述近几年铝致神经细胞凋亡及自噬的研究进展。     

铝染毒致大鼠海马神经元凋亡与海马突触可塑性的关系研究

目的 探讨铝染毒对大鼠海马神经元凋亡的影响及其与海马突触可塑性的关系.方法 雄性SPF级SD大鼠40只,按体重随机分为对照组(0mg/kg)、高剂量组(90 mg/kg)、中剂量组(30 mg/kg)和低剂量组(10 mg/kg),每组10只.根据大鼠体重,染毒体积为10 ml/kg,每天乳酸铝灌胃1次,连续染毒30 d.对照组给予等体积的纯化水.染毒结束后,用电生理学方法检测大鼠场兴奋性突触后电位(fEPSP),用流式细胞术检测大鼠海马神经元的凋亡,用实时荧光定量PCR(real-time PCR)检测caspase-3、caspase-8、caspase-9基因的相对表达量.结果 与对照组比较,低、中、高剂量组在高频刺激后10、20、30、40、50和60 min的fEPSP平均波幅都有显著下降,差异有统计学意义(P＜0.05).与对照组比较,中、高剂量组海马神经元的凋亡率明显升高,差异有统计学意义(P＜0.05).与对照组比较,中、高剂量组海马的caspase-3基因相对表达量明显增加,差异有统计学意义;高剂量组海马的caspase-8基因相对表达量明显增加,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 铝染毒可能通过促使大鼠神经元凋亡,影响海马的突触可塑性.     

铝对大鼠学习记忆及海马神经细胞凋亡影响

目的 研究三氯化铝对大鼠学习记忆及海马神经细胞凋亡的影响.方法 选择雄性SD大鼠,按体重随机分为4组,在基础饲料中添加三氯化铝,Al3+剂量分别为0,11.2,55.9和111.9mg/(kg·bw),连续染毒3个月.采用Y-电迷宫仪检测大鼠学习记忆能力,原位末端标记技术(TUNEL)和流式细胞术检测大鼠海马神经细胞凋亡,原子吸收法检测海马铝含量.结果 染毒Al3+111.9mg/(kg·bw)组大鼠逃避正确率为(0.83±0.115)%明显低于对照组(0.95±0.127)%,<0.05);5.9和111.9mg/(kg·bw)组大鼠逃避潜伏期分别为(4.81±1.33),(5.55±1.79)s,对照组(3.45±1.12)s明显延长(P<0.05);染毒组大鼠海马均出现TUNEL阳性细胞,且随剂量增加渐趋明显,各染毒组大鼠海马神经细胞凋亡率及铝含量明显高于对照组(P<0.01),且呈明显剂量-效应关系.结论 铝诱导海马神经细胞凋亡是导致大鼠学习记忆障碍的重要机制之一.     

铝致大鼠海马神经细胞凋亡及对Bcl-2和Bax表达的影响

[目的]探讨铝对大鼠海马神经细胞凋亡及Bcl-2、Bax表达的影响。[方法]健康雄性SD大鼠40只,按体重随机分为4组:生理盐水组(对照组)、Al3+2.5mg/kg组、Al3+5mg/kg组、Al3+10mg/kg组。AlCl3溶液腹腔注射染毒,60d后处死,用TUNEL法检测细胞凋亡,免疫组化法测Bcl-2、Bax的表达,并用图像分析系统进行结果分析。[结果]随着染铝剂量的增高,大鼠海马神经细胞凋亡指数升高,存在剂量-效应关系(P<0.05)。各染铝组Bcl-2表达下降,Bax表达显著升高,Bcl-2/Bax逐渐下降,存在剂量-效应关系(P<0.05);海马神经细胞凋亡指数与Bcl-2呈负相关(r=一0.924,P<0.01),与Bax呈正相关(r=0.804,P<0.01),与Bcl-2/Bax表达比值呈负相关(r=-0.872,P<0.01)。[结论]铝可以诱导大鼠海马神经细胞凋亡,其机制可能与Bcl-2表达下调,Bax表达上调以及Bcl-2/Bax表达比值下降有关。     

细胞色素C在铝致海马神经细胞凋亡中的变化

[目的]研究细胞色素C(cytochromeC,cyt-C)在铝致海马神经细胞凋亡中的变化,为进一步研究铝致神经细胞凋亡的作用机制提供一定的资料。[方法]健康成年雄性SD大鼠40只,用随机数字表法按体重随机分为4组:生理盐水组、2.5mg/kgAl3 组、5.0mg/kgAl3 组、10.0mg/kgAl3 组。腹腔注射AlCl3溶液染毒60d后,处死,①用TUNEL法检测海马神经细胞凋亡;②Western-blot法检测海马神经细胞中cyt-C的表达情况,凝胶成像系统和扫描仪采集图像并对结果进行分析。[结果]①与对照组相比,Al3 5.0、10.0mg/kg组凋亡指数显著升高(P<0.05),Al3 5.0、10.0mg/kg组比Al3 2.5mg/kg组凋亡指数显著升高(P<0.05),Al3 10.0mg/kg组比Al3 5.0mg/kg组凋亡指数显著升高(P<0.05)。②与对照组相比,Al3 5.0、10.0mg/kg组cyt-C表达升高,差异有统计学意义(P<0.05)。海马神经细胞凋亡指数与cyt-C呈正相关(r=0.616,0.574,P<0.01)。[结论]铝诱导大鼠海马神经细胞凋亡可能与cyt-C释放入胞质有关。     

慢性铝染毒大鼠中脑多巴胺能神经元的形态学改变

[目的]探讨铝对大鼠中脑多巴胺(DA)能神经元的毒性作用及其与认知功能之间的关系。[方法]让大鼠自然饮用含AlCl3 160 0mg/L的自来水,历时3个月建立慢性铝染毒模型,利用避暗回避实验测定实验前后大鼠的短期学习记忆能力的变化,通过尼氏染色和银染观察大鼠脑内的病理改变,利用免疫组织化学染色及图像分析技术对中脑黑质和腹侧被盖区的DA能神经元进行了系统的分析。[结果]与对照组相比较,染铝大鼠受电击次数显著增加(P <0 .0 1) ,潜伏期缩短(P <0 .0 0 1) ;中脑腹侧被盖区和黑质在5种冠状切面上的DA能神经元数量均下降(P值均<0 .0 5 ) ,部分神经元形态出现异常。[结论]铝对大鼠中脑DA能神经元有明显的毒性作用,而DA能神经元的损伤可能与大鼠的短期学习记忆能力下降有关。     

程序性坏死阻断剂对铝致神经细胞凋亡的影响及其机制

目的 了解程序性坏死阻断剂necrostatin(Nee-1)对铝诱导的神经细胞凋亡的影响,并探讨Nec-1对Caspases凋亡通路的作用机制.方法 用4 mmol/L铝染毒神经母细胞瘤细胞株(SH-SYSY)制备铝致神经细胞死亡模型,在不同浓度铝和(或)Nec-1作用下检测细胞活力的变化,用Heochst 33342/碘丙啶(PI)双染法观察细胞的凋亡和坏死现象,Annexin V/PI双染法定量细胞的凋亡率和坏死率.用Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9酶活力的变化检测凋亡通路,用免疫细胞化学法检测核转录因子(NF-κB)和细胞色素c(Cyt-c)蛋白表达的变化.结果 随着铝染毒剂量的加大,细胞活力明显下降;但加入60 μmol/L Nec-1后,细胞活力明显增强.差异有统计学意义(P<0.05). Nec-1浓度的提高使细胞活力明显上升,表现了明显的促进神经细胞生长、抑制细胞死亡的作用.凋亡和坏死的荧光显微镜观察及流式细胞术定量检测结果 表明,随着铝染毒剂量的增加,神经细胞的凋亡率与坏死率明显上升,但在0～90μmol/L Nec-1作用下,Nec-1浓度越高,细胞的坏死率降低越明显,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01).同时,虽然Nec-1是程序性坏死的阻断剂,但其对凋亡率也有明显的影响,可以使染铝细胞的凋亡率明显下降,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01).对Nec-1作用后细胞的凋亡相关酶Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9活力变化检测结果 表明,Nec-1对Caspase-9活力的影响不明显,且对线粒体通路的凋亡诱导分子Cry-c的作用也不明显;但对Caspase-8活力的影响明显,表现在可以明显降低各染铝细胞的Caspase-8活力,提高NF-κB蛋白表达量和在高剂量染铝细胞中降低Caspase-3的活力.结论 Nec-1可以降低铝诱导的神经细胞凋亡,并通过死亡受体通路Caspase-8上调NF-κB表达,降低细胞凋亡率.     

慢性铝暴露对大鼠海马钙调蛋白及cAMP反应元件结合蛋白的影响

目的 探讨慢性铝暴露对大鼠海马组织中钙调蛋白(calmodulin,CaM)及cAMP反应元件结合蛋白(cAMP-response element binding protein,CREB)mRNA和蛋白表达的影响.方法 将40只初断乳清洁级Wistar雄性大鼠随机分为4组,分别为对照(蒸馏水)组和2、4、6 mg/ml三氯化铝染毒组,每组10只.采用自由饮水方式连续染毒3个月.检测大鼠脑组织中铝含量;采用Western blot方法检测大鼠海马组织中CaM和CREB蛋白的表达水平;采用RT-PCR方法检测海马组织中CaM和CREB mRNA的表达水平.结果 与对照组相比,各浓度铝染毒组大鼠脑组织铝含量及CaM mRNA和蛋白的表达水平均升高,CREB mRNA和蛋白的表达水平均下降,差异有统计学意义(P＜0.05).随着铝染毒浓度的升高,大鼠脑组织铝含量及CaM mRNA和蛋白的表达水平均呈上升趋势,CREB mRNA和蛋白的表达水平均呈下降趋势.结论 慢性铝暴露可促进大鼠海马神经元CaM mRNA和蛋白的表达,抑制CREB mRNA和蛋白的表达.     

姜黄素对氯化铝染毒的NG108 - 15细胞凋亡及PKC - NMDAR通路表达的影响

目的 探讨姜黄素对氯化铝染毒所致NG108 - 15细胞凋亡的影响及其机制,为铝致学习记忆损伤的治疗提供参考。方法 取对数生长期NG108 - 15细胞,随机分为空白对照组、DMSO组（溶剂对照）、姜黄素组（16 μmol/L姜黄素）、铝组（160 mg/L氯化铝染毒 ）、铝+姜黄素组（160 mg/L氯化铝染毒24 h后,给予16 μmol/L姜黄素处理24 h）。收集各组细胞,采用吖啶橙/嗅化乙锭（AO/EB）双荧光染色观察细胞凋亡形态,计数凋亡细胞数并计算凋亡率;流式细胞术检测细胞凋亡率, qRT - PCR检测细胞中PKC、NMDAR1、NMDAR2B 的mRNA表达水平,western blot检测细胞中凋亡相关蛋白（caspase3、Bax）和PKC、NMDAR1、NMDAR2B的蛋白表达水平。多组间均数的比较采用单因素方差分析（one - way ANOVA）,组间两样本均数的比较采用LSD法。结果 与空白对照组相比,铝染毒组的caspase3、Bax蛋白表达水平升高（t = - 5.547、 - 4.948,P＜0.001）,PKC、NMDAR1、NMDAR2B的mRNA（t = 4.926,P = 0.003;t = 6.330,P＜0.001;t = 4.224,P = 0.019）和蛋白（t = 20.638,P＜0.001;t = 4.509,P＜0.001;t = 17.388,P = 0.002）表达水平降低, AO/EB染色和流式细胞术结果均表明细胞凋亡率升高（t = - 5.153、 - 7.390,P＜0.001）;加入姜黄素处理后,与铝染毒组相比,铝+姜黄素组的caspase3、Bax蛋白表达水平降低（t = 2.930,P = 0.006;t = 4.907,P＜0.001）,PKC、NMDAR1、NMDAR2B 的mRNA（t = - 10.337、 - 6.621、 - 6.847,P＜0.001）和蛋白（t = - 30.551、 - 7.451、 - 26.294,P＜0.001）表达水平升高,AO/EB染色和流式细胞术结果均表明细胞凋亡率降低（t = 2.707,P = 0.01;t = 4.632,P＜0.001）。结论 上调PKC - NMDAR信号通路表达,可能是姜黄素减轻氯化铝染毒所致NG108 - 15细胞凋亡的机制之一。     

氯化铝致原代培养大鼠海马神经细胞毒性作用

目的 研究铝对体外培养海马神经细胞的毒作用及神经毒性毒作用机制.方法 分别用浓度为10,100,1000 μmol/L的AlCl3对原代培养大鼠海马神经细胞染毒24和48 h,检测AlCl3对海马神经细胞形态影响;吖啶橙-溴化乙锭染色判断海马神经细胞存活率;Hoechst 33258染色判断海马神经细胞凋亡.结果 AlCl3可造成海马神经细胞突起萎缩,细胞胞体增大变圆、细胞数量减少,并且细胞界限不清,并随着AlCl3浓度增加和染毒时间延长而加重,具有明显剂量-反应关系.AlCl3对海马神经元生长有明显的抑制作用,与对照组比较,呈现明显时间-剂量-反应关系(P<0.05).AlCl3可使海马神经细胞胞核明显固缩、凝集或断裂,发生典型的凋亡改变,随着染毒时间延长和A13 浓度增加,凋亡发生率也明显增加.结论 铝可对原代培养海马神经细胞产生细胞毒性,可引起细胞结构改变,抑制海马神经细胞生长,并可诱导细胞凋亡.     

铝暴露对大鼠精子线粒体细胞色素氧化酶亚基I、II、III mRNA表达的影响

目的 研究铝暴露对大鼠精子质量及线粒体细胞色素氧化酶（COX）亚基I、II、III mRNA表达的影响。方法 取健康雄性Wistar大鼠48只,根据饮水中AlCl3的半数致死量设立:对照组和低、中、高剂量组［剂量分别为0.00、64.18 、128.36、256.72 mg/ (kg·d)］,每组随机分配 12只,连续作用 110 d。造模完成后称量生殖脏器重量并计算脏器系数,利用CASA检测精子质量参数, RT-PCR法测定COX I、COX II、COX III mRNA表达。结果 与对照组相比,低、中、高剂量组大鼠体重及睾丸重量均明显下降（P＜0.05）;中、高剂量组大鼠附睾重量、睾丸及附睾脏器系数均低于对照组（P＜0.05）;低、中、高剂量组大鼠前向运动精子百分比均显著低于对照组（P＜0.05）,死精子百分比均显著高于对照组（P＜0.05）;低、中、高剂量组大鼠COX I、COX II、COX III mRNA相对表达量较对照组均有不同程度的下降（P＜0.05）。结论 铝暴露可致大鼠精子线粒体COX I、COX II、COX III mRNA表达降低,从而影响雄性生殖系统,降低精子质量。     

移动电话微波辐射对大鼠神经细胞凋亡状态的影响

目的建立微波辐射大鼠动物模型,研究移动电话微波辐射对大鼠神经细胞凋亡状态的影响.方法健康成年雄性SD大鼠80只,随机分为4组空白组、辐射组、单纯去颅骨组、去颅骨辐射组,每组20只.辐射完成后用TUNEL法检测凋亡细胞阳性率,用免疫组织化学方法检测辐射后相应时间的脑组织中Bcl-2、Bax蛋白的表达情况.结果去颅骨辐射组TUNEL阳性率[(26.45±9.27)%]和Bax、Bcl-2阳性细胞数(分别为23.5±3.58、11.1±2.55)与相应的空白组[分别为(9.59±2.55)%、14.2±2.46、7.0±1.14]、单纯去颅骨组[分别为(9.52±1.93)%、15.5±1.77、7.4±1.76]、辐射组[分别为(10.04±3.62)%、15.9±2.02、7.2±1.07]比较,差异均有显著性(P＜0.01).各组的Bax/Bcl-2比值均未见明显异常.结论微波辐射对完整颅骨大鼠的神经细胞凋亡状态未产生明显影响,而在去颅骨大鼠中则促进了细胞凋亡的发生,Bax、Bcl-2基因与细胞凋亡的发生相关,完整的颅骨为保护神经细胞免受微波辐射损伤的重要因素.     

三氯化铝对SH-SY5Y细胞tau蛋白异常磷酸化作用

目的 探讨三氯化铝对SH-SY5Y细胞及tau蛋白异常磷酸化水平的影响.方法 选取SH-SY5Y细胞进行三氯化铝染毒,实验分为对照组、200、400和800μmol/L Al3+染毒组,染毒48 h后观察细胞形态学变化,采用CCK-8法测定细胞活性,并提取细胞蛋白,采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测细胞蛋白P-tau181、231、262、396和tau5的表达情况.结果 随着染铝浓度增加细胞数目减少,突触回缩,细胞活性测定结果显示,800 μmol/L A13+组细胞活性明显低于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05);Western-Blot结果显示200、400和800 μmol/L Al3+组P-taul81、231、396和tau5蛋白的表达均明显高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05),800μmol/l.Al3+组P-tau262蛋白表达明显高于对照组,差异亦有统计学意义(P＜0.05).结论 在本实验条件下,三氯化铝对SH-SY5Y细胞有毒性作用,低浓度就可引起tau181、231、396和tau5表达异常.     

哺乳期多溴联苯醚-153暴露对成年雄性大鼠海马神经细胞凋亡及p53表达的影响

目的 研究哺乳期多溴联苯醚-153(BDE-153)暴露对成年大鼠海马神经细胞凋亡及p53基因和蛋白表达的影响.方法 将40只4日龄清洁级SD雄性大鼠按体重随机分成4组,分别为对照(橄榄油)组和1、5、10 mg/kg BDE-153染毒组,每组10只.于出生第10天(PND10),采用腹腔一次性注射方式进行染毒,染毒容量为10 ml/kg.染毒2个月后,测定海马神经细胞的凋亡率和TUNEL阳性细胞率及海马p53基因和蛋白的表达.结果 与对照组相比,10 mg/kg BDE-153染毒组大鼠海马神经细胞TUNEL阳性细胞率和p53基因的表达均升高,5、10 mg/kg BDE-153染毒组大鼠海马神经细胞凋亡率和p53蛋白的阳性率均增高,差异有统计学意义(P＜0.05).且随着BDE-153染毒剂量的升高,大鼠海马神经细胞凋亡率和TUNEL阳性细胞率及p53基因的表达和p53蛋白的阳性率均呈上升趋势.结论 p53基因和蛋白可能参与了BDE-153诱导的神经细胞凋亡过程.     

铅对小鼠大脑皮层神经元磷脂酰肌醇3激酶影响

目的观察慢性铅暴露对小鼠大脑皮层神经元磷脂酰肌醇3激酶(PI3Ks)表达的影响。方法昆明系小鼠出生第1 d通过饮水饲以不同浓度醋酸铅(1.2,2.4,4.8,7.2,9.6 mmol/L)制备染铅模型,对照组饲以等量自来水;6周后用石墨炉原子吸收光谱法测血铅脑铅浓度;用蛋白印迹(Western blot)法观察各组小鼠大脑皮层神经元PI3Ks的表达状况。结果慢性染铅组小鼠大脑皮层神经元PI3Ks表达水平呈下降趋势,各染铅组PI3Ks表达与对照组比较,差异有统计学意义,并具有浓度效应关系(P<0.05);PI3Ks表达与血铅浓度呈负相关(r=-0.82,P<0.01)。结论慢性染铅可使大脑皮层神经元细胞PI3Ks表达水平下降;这可能是铅导致学习记忆功能损伤的原因之一。