铅暴露对雄性仔鼠海马锌离子转运体3表达的影响

目的探讨铅暴露对雄性仔鼠海马锌离子转运体3(zinc transporter 3,ZNT3)表达的影响。方法将12只健康SPF级雌性SD大鼠随机分为3组,分别为对照(去离子水)组和低(0.5 g/L乙酸铅)、高(2.0 g/L乙酸铅)剂量铅染毒组,每组4只。采取自由饮水方式进行染毒,自妊娠前10 d至仔鼠断乳(出生后21 d)。采用等离子体发射光谱(ICP-AES)法检测雄性仔鼠全血及海马组织中铅、锌的含量;采用RT-PCR法检测其海马组织中ZNT3 m RNA的表达水平;采用Western blot法检测其海马组织中ZNT3蛋白的表达。结果与对照组比较,各剂量铅染毒组雄性仔鼠全血与海马组织中的铅含量均较高,锌含量均较低,差异有统计学意义(P0.05);且随着铅染毒剂量的升高,雄性仔鼠全血和海马组织中铅的含量呈上升趋势,锌含量呈下降趋势。与对照组比较,各剂量铅染毒组雄性仔鼠海马组织中ZNT3 m RNA及蛋白的表达水平均较高,差异有统计学意义(P0.05);但高、低剂量铅染毒组雄性仔鼠海马组织中ZNT3 m RNA及蛋白的表达水平间比较,差异无统计学意义(P0.05)。结论铅暴露上调了大鼠海马组织中ZNT3的表达水平,这可能与铅暴露使海马锌含量的降低有关。     

铅暴露对大鼠海马组织APP和tau蛋白表达影响

目的探讨长期铅暴露对大鼠海马组织淀粉样前体蛋白(APP)和tau基因、蛋白表达影响。方法将SPF级雌性SD大鼠随机分为3组,分别为对照组(去离子水),低、高剂量铅组(乙酸铅800、1 500 mg/L),所生雄性仔鼠分别继续饮用去离子水(对照组),300 mg/L(低剂量铅组),900 mg/L(高剂量铅组)乙酸铅溶液,分别与生后3周(PNW3)、中年期(PNW41)、老年期(PNW70)测定雄性仔鼠血、海马组织中铅含量;采用荧光定量PCR(q PCR)和蛋白印迹(WB)检测APP和tau mRNA及蛋白表达水平。结果与对照组比较,各年龄染铅组雄性仔鼠血铅、海马铅含量明显增加(P0.05);与对照组比较,高剂量铅组PNW70雄性仔鼠海马APP mRNA和蛋白表达水平[分别为(1.398±0.827)、(1.454±0.190)]均明显上升(P0.05);与对照组比较,低、高剂量铅组PNW3雄性仔鼠海马tau蛋白表达水平[分别为(4.850±1.257)、(5.557±1.880)]明显上升(P0.01);对照组比较,高剂量铅组PNW70雄性仔鼠海马磷酸化tau蛋白表达水平(3.225±1.098)升高(P0.05)。结论长期铅暴露可导致断乳期和老年期大鼠海马组织APP和tau基因与蛋白表达上调。     

孕哺期铅暴露对小鼠脑组织8-羟基脱氧鸟苷和沉默信息调节因子1表达的影响

目的研究孕哺期铅暴露对成年仔鼠脑组织中DNA氧化损伤标志物8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy deoxy guanosine,8-OHd G)、沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)表达及学习记忆能力的影响。方法通过饮用2 g/L乙酸铅水溶液建立C57BL/6小鼠孕期染铅模型,并对哺乳期母鼠持续铅暴露至子代小鼠断乳,分娩3周后将仔鼠分笼以无铅去离子水饲养至12周龄,同时设立无染铅对照组。于仔鼠12周龄时以Morris水迷宫实验检测其学习记忆能力,以免疫组化方法检测8-OHd G在两组仔鼠脑组织中的表达和分布,采用Western blot测定其脑组织中SIRT1蛋白的表达水平。结果水迷宫实验结果显示,第3~5天铅暴露组成年仔鼠在定位航行实验中的平均逃避潜伏期长于对照组,最后一天穿越平台次数及在目标象限停留时间低于对照组,差异均有统计学意义(P0.05)。铅暴露组仔鼠海马组织CA1区8-OHd G表达水平高于对照组,差异有统计学意义(P0.05),但大脑皮层8-OHd G表达水平无明显差异(P0.05)。铅暴露仔鼠脑组织胞核内SIRT1水平低于对照组,胞浆内SIRT1水平高于对照组,差异均有统计学意义(P0.05)。结论孕哺期铅暴露对成年仔鼠学习记忆能力的影响可能与脑组织(特别是海马组织)DNA氧化损伤有关;铅暴露使成年仔鼠脑组织中SIRT1发生核质转移,该现象可能与SIRT1对铅暴露小鼠的神经保护作用有关。     

铅暴露对仔鼠学习记忆能力及发育早期海马组织中N-甲基-D天门冬氨酸受体亚单位表达的影响

目的探讨铅暴露对仔鼠学习记忆能力及发育早期各阶段海马组织中N-甲基-D天门冬氨酸(NMDA)亚单位表达的影响。方法将24只清洁级妊娠昆明小鼠随机分为4组,分别为对照(蒸馏水)组及0.5、1.0、2.0 g/L铅暴露组,每组6只。采用自由饮水方式进行染毒,母鼠从妊娠第1天起开始饮用含铅水,仔鼠于出生后(PND)21天断乳,继续饮含铅水至实验结束。水迷宫测定PND 40仔鼠学习记忆能力;并分别于PND10、PND20和PND40,测定海马组织中NMDA各受体亚单位(NR1、NR2A、NR2B)蛋白和m RNA的表达水平。结果与对照组比较,各剂量乙酸铅暴露组仔鼠海马组织中NR1和NR2A蛋白及m RNA的表达水平均较低,除PND 10的0.5 g/L乙酸铅暴露组外,差异有统计学意义(P0.05);且随着乙酸铅暴露剂量的升高,仔鼠海马组织中NR1和NR2A蛋白及m RNA的表达水平呈下降趋势。与对照组比较,PND 10时各剂量乙酸铅暴露组及PND 20时1.0、2.0 g/L乙酸铅暴露组仔鼠海马组织中NR2B蛋白的表达水平均较低,差异有统计学意义(P0.05);而PND 40时各剂量乙酸铅暴露组仔鼠海马组织中NR2B蛋白的表达水平均无明显改变。且随着乙酸铅暴露剂量的升高,PND 10、PND 20时仔鼠海马组织中NR2A蛋白的表达水平均呈下降趋势。各剂量乙酸铅暴露不同发育阶段仔鼠海马组织中NR2B m RNA的表达水平与对照组比较,差异均无统计学意义(P0.05)。结论发育早期铅暴露可损伤仔鼠的学习记忆能力,并且抑制仔鼠海马组织中NMDA受体各亚单位的表达。     

铅暴露对不同发育阶段子代小鼠海马中谷氨酸转运体表达的影响

目的探讨铅暴露对不同发育阶段子代小鼠海马中谷氨酸转运体GLAST、GLT-1表达的影响。方法将24只清洁级妊娠昆明小鼠随机分为对照(蒸馏水)组及0.5、1.0、2.0 g/L乙酸铅暴露组,每组6只。母鼠从妊娠第1天至断乳前(出生后21 d)、仔鼠从断乳至出生后40 d(postnatal day,PND40),采用自由饮水方式进行染毒。分别于PND10、PND20和PND40,测定脑组织中铅含量及海马组织中GLAST和GLT-1 m RNA和蛋白的表达水平。结果与对照组比较,2.0 g/L乙酸铅暴露组PND10仔鼠和1.0、2.0 g/L乙酸铅暴露组PND20仔鼠及各浓度乙酸铅暴露组PND40仔鼠脑组织中的铅含量均较高,仅1.0、2.0 g/L乙酸铅暴露组PND40仔鼠海马组织中GLAST m RNA的表达水平均较低,仅2.0 g/L乙酸铅暴露组PND40仔鼠海马组织中GLT-1 m RNA的表达水平较低,仅1.0、2.0 g/L乙酸铅暴露组PND20和PND40仔鼠海马组织中GLAST蛋白的表达水平均较低,仅2.0 g/L乙酸铅暴露组PND10仔鼠及1.0、2.0 g/L乙酸铅暴露组PND20和PND40仔鼠海马组织中GLT-1蛋白的表达水平较低,差异有统计学意义(P0.05)。随着乙酸铅暴露浓度的升高和暴露时间的延长,不同发育阶段仔鼠的脑组织中的铅含量均呈上升趋势,海马组织中GLAST和GLT-1 m RNA和蛋白的表达水平均呈下降趋势。结论饮水铅暴露可通过抑制不同发育阶段仔鼠海马中GLAST和GLT-1的表达,干扰发育早期仔鼠海马中Glu的转运与代谢,进而可影响突触信号的转导过程,这可能是铅导致学习记忆损伤的机制之一。     

铅对仔鼠学习记忆及海马中CTGF表达影响

目的 探讨母体铅染毒对其仔鼠学习记忆海马组织中结缔组织生长因子(CTGF)mRNA和蛋白表达的影响,为进一步研究铅的神经毒作用机制提供科学依据.方法 采用自由饮水的方式于母鼠孕哺期染毒,染毒剂量为0.3,1,3 g/L,每组10只,用石墨炉原子吸收光谱仪测定仔鼠出生后7,14,21 d时血液和海马组织中铅含量.用RT-PCR和免疫组化方法 分别测定21 d不同剂量组仔鼠海马组织中CTGF mRNA和蛋白的表达.结果 各剂量染铅组血染、海马组织中铅含量与对照组比较,明显升高(P均<0.05),血液和海马组织的铅含量随着日龄的变化有一定的规律性;迷宫实验中,对照组、0.3,1,3 g/L组平均潜伏期分别为(39.13±6.12)(43.22±9.86),(50.85±12.35),(50.85±12.35)s,与对照组比较,0.3 g/L组差异无统计学意义(P>0.05),与1,3 g/L剂量组比较差异有统计学意义(P<0.05);在对照组、0.3,1,3 g/L组仔鼠海马组织中,CTGF mRNA的相对表达量分别为(0.354±0.603),(0.945±0.522),(1.223±0.279),(1.612±0.136);CTGF蛋白表达的灰度值分别为(126.10±32.11),(186.31±36.17),(220.94±31.27),(286.21±31.24);与对照组比,0.3,1,3 g/L组海马中(CTGFmRNA和蛋白表达明显升高(P均>0.05).结论 孕哺期母体铅暴露可使铅在仔鼠体内人蓄积,引起仔鼠学习记忆力功能损害;铅所引起的神经毒性可能通过铅诱导CTGF mRNA和蛋白的高表达,造成神经系统的损害.     

长期低水平铅作用对子代大鼠睾丸组织抑制素B亚基表达的影响

目的探讨低水平长期铅作用对雄性大鼠睾丸组织中抑制素B(inhibin B,INH B)亚基表达的影响。方法将12只9周龄SPF级SD雌性大鼠随机分为3组,分别为对照(去离子水)组和低剂量(800 mg/L)、高剂量(1 500 mg/L)乙酸铅染毒组。采用自由饮水方式连续染毒10 d后,按2∶1雌雄同笼。将孕鼠继续分笼喂养,孕期及哺乳期喂养方式同上。仔鼠断乳后,每组选择15只雄性仔鼠,对应分别给予0(去离子水)、300、900 mg/L乙酸铅溶液继续饮水染毒至6月龄。测定血铅和睾丸铅含量及睾丸组织抑制素Bα和βB亚基基因mRNA和蛋白的表达水平。结果与对照组相比,低、高剂量铅染毒组大鼠血铅和睾丸组织中铅含量均较高,而睾丸组织中抑制素Bα和βB亚基mRNA及蛋白的表达水平均下降,差异有统计学意义(P<0.05)。且随着铅染毒剂量的升高,大鼠血铅和睾丸组织中铅含量均呈上升趋势,而大鼠睾丸组织中INH Bα和βB mRNA及蛋白的表达水平均呈下降趋势。结论长期低剂量铅作用所致抑制素Bα和βB亚基表达下降可能参与了铅的雄性生殖毒性过程。     

Chronic Effect of Low Lead EXposure on Expression of INH B Subunit of Testis in Newborn Rat

目的 探讨低水平长期铅作用对雄性大鼠睾丸组织中抑制素B( inhibin B,INH B)亚基表达的影响.方法 将12只9周龄SPF级SD雌性大鼠随机分为3组,分别为对照(去离子水)组和低剂量(800 mg/L)、高剂量(1500 mg/L)乙酸铅染毒组.采用自由饮水方式连续染毒10d后,按2∶1雌雄同笼.将孕鼠继续分笼喂养,孕期及哺乳期喂养方式同上.仔鼠断乳后,每组选择15只雄性仔鼠,对应分别给予0(去离子水)、300、900 mg/L乙酸铅溶液继续饮水染毒至6月龄.测定血铅和睾丸铅含量及睾丸组织抑制素Bα和βB亚基基因mRNA和蛋白的表达水平.结果 与对照组相比,低、高剂量铅染毒组大鼠血铅和睾丸组织中铅含量均较高,而睾丸组织中抑制素B α和βB亚基mRNA及蛋白的表达水平均下降,差异有统计学意义(P＜0.05).且随着铅染毒剂量的升高,大鼠血铅和睾丸组织中铅含量均呈上升趋势,而大鼠睾丸组织中INH B α和ββB mRNA及蛋白的表达水平均呈下降趋势.结论 长期低剂量铅作用所致抑制素Bα和βB亚基表达下降可能参与了铅的雄性生殖毒性过程.     

孕哺期铅暴露对仔鼠学习记忆及其海马组织中IL-1β表达的影响

目的:探讨母体铅染毒对其子一代海马组织中白细胞介素-1β(IL-1β)蛋白表达的影响。方法:雌性小鼠自妊娠第1天开始经饮水染铅(0.3 g/L、1.0 g/L、3.0 g/L,对照组饮蒸馏水)至仔鼠出生后21天断乳为止。随机抽取各组仔鼠,在出生后第7、14、21天分别测其血液和海马组织中铅含量;在出生后第21天时,采用Y型迷宫实验测定仔鼠的学习记忆能力,并通过免疫组化方法测定各组海马组织中IL-1β的表达。结果:孕哺期不同剂量铅暴露后,第7、14和21天的仔鼠血铅、海马铅水平均明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。Y型迷宫实验结果显示,低、中、高剂量铅暴露组21天的仔鼠,获取记忆的能力(T1)、保持记忆的能力(T2)和记忆保持率(T3)均低于同期对照组仔鼠,差异均有统计学意义(P<0.05)。免疫组化染色结果显示,各剂量铅暴露组仔鼠海马的CA1区IL-1β免疫组化阳性反应物的面密度明显高于对照组,IL-1β免疫组化阳性反应物的平均灰度值明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:母体铅暴露使铅在仔鼠体内蓄积,增强了仔鼠海马组织中IL-1β的表达,可能干扰了海马神经元的功能,进而影响了仔鼠的学习记忆能力。     

铅暴露对不同发育阶段仔鼠海马中谷氨酰胺合成酶活力及蛋白表达的影响

目的探讨铅暴露对不同发育阶段仔鼠海马中谷氨酰胺合成酶(GS)活力及蛋白表达的影响。方法将24只孕鼠随机分为4组,分别为对照(蒸馏水)组及0.5、1.0、2.0 g/L铅暴露组,每组6只。采用自由饮水方式进行染毒,母鼠从妊娠第1天至仔鼠断乳(出生后21 d左右);仔鼠从断乳后至出生后(PND)40 d。分别在PND10、20和40 d,测定仔鼠脑组织中铅含量、海马组织中GS活力及其蛋白表达。结果随着铅暴露浓度的升高,仔鼠脑组织中的铅含量呈上升趋势,海马组织中GS活力及其蛋白表达呈下降趋势。结论饮水铅暴露可通过抑制不同发育阶段仔鼠海马中GS蛋白的表达,导致海马中GS活力下降。     

铅对仔鼠海马酸敏感离子通道表达的影响

目的 研究慢性铅染毒对仔鼠海马酸敏感离子通道(ASm)la、2a、2b mRNA和蛋白表达的影响.方法 孕鼠随机分为蒸馏水对照组及0.2%、1.0%醋酸铅组,每组5只,从妊娠第0天起开始通过自由饮水染铅.幼鼠出生后,先经哺乳染铅,断乳后则自由饮用与其母鼠浓度相同的含铅水.分别于出生后第8、50天处死仔鼠,测定其脑铅含量,反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫印迹(Western blotting)法分别观察各组仔鼠海马ASIC1a、ASIC2a、ASIC2bmRNA及蛋白的表达情况.结果 同一发育时期的染铅组仔鼠脑铅含量高于对照组,同一剂量染铅组出生后50 d仔鼠脑铅含量高于生后8 d的仔鼠,差异均有统计学意义(P＜0.01).与相应的对照组相比.1.0%醋酸铅组不同发育时期仔鼠海马ASIC1a mRNA表达升高,差异有统计学意义(P＜0.01).染铅组不同发育时期仔鼠海马ASIC1a蛋白表达降低,差异有统计学意义(P＜0.05).染铅组ASIC2a、ASIC2b的mRNA和蛋白表达与对照组的差异无统计学意义(P＞0.05).结论 慢性铅染毒可对仔鼠海马ASIC1a mRNA和蛋白表达产生影响.     

孕期低水平铅暴露对子代大鼠海马神经生长相关蛋白表达的影响

目的 观察孕鼠低水平铅暴露后子代大鼠海马组织神经生长相关蛋白(GAP-43)及其mRNA表达的变化,探讨铅对学习记忆影响的分子机制.方法 孕鼠随机分为对照组及低(125 mg/L)、中(250 mg/L)、高(500 mg/L)3个不同剂量染铅组,每组8只.各组母鼠自受孕1 d起分别给予蒸馏水、125、250、500 mg/L醋酸铅饮水,直到仔鼠出生.分别在仔鼠出生后1、21,60 d取大脑海马组织,氢化物-原子吸收光谱法测定仔鼠海马铅含量,免疫组化和原位杂交方法检测海马CA1区GAP-43蛋白及其mRNA表达的变化.结果 出生后1、21 d时低、中、高剂量染铅组海马铅含量分别为(1.64±0.32)、(2.33±0.42)、(3.28±0.58)μg/L和(0.94±0.18)、(1.27±0.26)、(1.79±0.42) μg/L,与对照组相比,铅含量明显升高,差异均有统计学意义(P＜0.05).出生后1 d各剂量染铅组和出生后21 d中、高剂量染铅组CA1区GAP-43蛋白和mRNA表达的积分吸光度均明显低于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01),而在60 d时未见明显改变.结论 孕鼠低水平铅暴露后,可以降低子代海马GAP-43蛋白及其mRNA的表达,这可能是铅影响学习记忆的分子机制之一.     

长期噪声暴露对大鼠海马CRF系统的影响

目的 探讨长期噪声暴露对大鼠海马组织中促肾上腺皮质激素释放激素(CRF)信号系统的影响。方法 选择Wistar雄性大鼠64只,随机分为对照组和暴露组,每组32只,暴露组暴露条件为95 dB白噪声,4 h/d×30 d,停止噪声暴露分别恢复0、3、7、14 d;对照组动物除不接受噪声暴露外,其他条件与暴露组相同。采用逆转录-聚合酶链反应(RTPCR)和免疫印迹(Western blot)法检测海马组织中促肾上腺皮质激素释放激素及其受体(CRF、CRFR1、CRFR2)的mRNA及蛋白表达水平。结果 暴露组大鼠海马CRF、CRFR1 mRNA及蛋白表达水平在停止噪声暴露后恢复0、3、7 d明显高于对照组差异有统计学意义(P0.05),到14 d时恢复到正常水平;暴露组CRFR2 mRNA及蛋白表达水平在恢复0 d无明显变化,恢复3、7 d时明显升高差异有统计学意义(P0.05),到14 d时其蛋白表达恢复到正常水平,mRNA水平依然明显高于对照组。结论 长期噪声暴露可引发大鼠海马CRF及其受体系统持续异常改变,其可能参与了噪声暴露致阿尔茨海默病症(AD)样变的进程。     

妊娠大鼠低铅暴露对子代海马GFAP表达影响

目的观察母体孕期低水平铅暴露对子代大鼠海马组织胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）和mRNA表达的影响，探讨铅影响学习记忆的分子机制。方法孕鼠随机分为4组，自怀孕1d起分别给予蒸馏水、125，250，500mg／L醋酸铅饮水，直到仔鼠出生。分别在仔鼠出生后1，21，60d，采用免疫组化和原位杂交方法观察海马CA1区GFAP蛋白和mRNA表达的变化。结果各染铅组仔鼠1，21d时海马CA1区GFAP蛋白和mRNA阳性细胞数显著高于对照组（P〈0．05），而60d时未见明显差异。结论妊娠期母体低水平铅暴露可以使仔鼠海马CA1区GFAP蛋白和mRNA表达增加，这可能是铅影响学习记忆的分子机制之一。     

铅对仔鼠海马蛋白激酶C和钙调蛋白表达的影响

目的 研究慢性铅染毒对不同发育时期仔鼠海马蛋白激酶C(PKC)、钙调蛋白(CaM)表达的影响.方法 孕鼠随机分为蒸馏水对照组、0.2%醋酸铅和1.0%醋酸铅组,从怀孕第0灭起开始通过自由饮水染毒.幼鼠出生后,先通过哺乳接触铅,断乳后则自行饮用与其母鼠浓度相同的含铅水.分别于出生后8、50 d处死仔鼠,原子吸收光谱法测定脑铅含量,Western-blotting法观察各组仔鼠海马PKC、CaM的蛋白表达情况.结果 同一发育时期的染铅组仔鼠脑铅含量明显高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.01).同一剂量染铅组出生后50 d仔鼠脑铅含最明显高于出生后8 d,差异有统计学意义(P＜0.01).不同发育时期的染铅组仔鼠海马的PKC、CaM的蛋白表达均相应地下降,与对照组相比,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 仔鼠海马PKC、CaM的蛋白表达降低可能是铅致仔鼠学习记忆功能损害的分子机制之一.     

孕哺期铝暴露对仔鼠海马 N-甲基-D-天门冬氨酸受体表达的影响

目的 研究孕哺期染铝对仔鼠学习记忆和仔鼠海马组织中N-甲基-D-天门冬氨酸受体(NMDAR)表达的影响,以探讨铝对发育中的中枢神经系统的毒性作用及机制.方法 Wistar大鼠60只,雌雄各半,饲养1周后按1∶1雌雄合笼,发现阴栓即可认为雌鼠怀孕,按体重将孕鼠随机分为3组:对照组(饮用蒸馏水)、低剂量组(饮用0.2%AlCl3蒸馏水溶液)、高剂量组(饮用0.4%AlCl3蒸馏水溶液),每组10只,母鼠从怀孕开始染毒,至仔鼠哺乳期(出生后21 d)结束,共染毒6周.原子吸收石墨炉法测 定血铝和脑铝含量;跳台试验法观察大鼠学习、记忆行为学的改变;用免疫印迹(Western blot)法测定海马NMDA受体表达水平.结果 随着染铝剂量的增加,仔鼠血铝、脑铝含量明显增加,与对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05).低、高剂量染铝组仔鼠跳台试验的潜伏期逐渐缩短[分别为(202.71±81.99)、(19.67±8.44)s],与对照组[(300.00±0.00)s]比较,差异有统计学意义(P＜0.01),而错误次数逐渐增加(低、高剂量染铝组分别为1.43±0.85、2.47±0.99),与对照组(0.00±0.00)比较,差异有统计学意义(P＜0.01).铝暴露也可导致NMDAR各亚型的比例发生变化,低、高剂量染铝组仔鼠海马组织中NR1和NR2B含量下降(低剂量染铝组NR1和NR2B灰度值为25.22±0.68、81.23±15.37,高剂量染铝组NR1和NR2B灰度值为24.75±0.71、56.63±7.82,与对照组(NR1和NR2B灰度值分别为31.69±3.44、107.61±9.05)比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 孕哺期铝暴露可以引起发育中大鼠学习记忆能力下降,导致NMDAR各亚型的比例发生变化,NR1和NR2B含量下降可能是母体铝暴露影响子代大鼠学习记忆能力的重要分子机制之一.

Abstract：

Objective To investigate the effects of aluminum on learning and memory and the expression of N-methyl-D-aspartic acid receptor (NMDAR) of hippocampus in offspring from female rats exposed to Al in the pregnancy or lactation, and to explore the mechanism of toxic effects of Al on central nervous system (CNS) during development. Methods The pregnant Wistar rats were randomly divided into 3 groups based on their body weight, I.e. Control group was exposed to distilled water, low exposure group (0.2 %AlCl3) and high exposure group (0.4 %AlCl3) were exposed orally to AlCl3 in pregnancy and lactation for 6 weeks, 10 rats each group. Aluminum content in blood and brains was determined by atomic absorption spectrophotometry (AAS). Platform experiment was used to detect the abilities of learning and memory. The expression levels of NMDARs were detected by western blot assay. Results The Al content in blood and brains of rats in exposure groups increased significantly with Al dose, as compared with the control group ( P＜0.05 ). In platform experiment, the incubation periods of rats in low and high exposure groups were (202.71±81.99 ) and ( 19.67±8.44 )s respectively, which were significantly lower than that [( 300.00±0.00 )s] in control group (P＜0.01), but the mistake times of rats in low and high exposure groups were 1.43±0.85 and 2.47±0.99 respectively, which were significantly higher than that (0.00±0.00) in control group (P＜0.01). The Al exposure could change the proportion of NMDAR subtypes, the expression levels of NR1 and NR2B in hippocampus of newborn rats in low and high exposure groups were 25.22±0.68, 81.23±15.37 and 24.75±0.71, 56.63 ±7.82, respectively, which were significantly lower than those (31.69±3.44, 107.61±9.05 ) in control group (P＜0.05). Conclusion Aluminum exposure in pregnancy and lactation could reduce theabilities of learning and memory in newborn rats, and change the proportion of NMDAR subtypes. The reduced NR1and NR2B expression levels may be one of important mechanisms to influence the abilities of learning and memory in offspring.     

持续氟铝联合暴露对子代大鼠骨组织蛋白激酶R样内质网激酶-酸化真核细胞起始因子2α-激活转录因子4信号通路的影响

目的了解妊娠期、哺乳期及成年前持续氟铝联合染毒对子代大鼠骨组织内蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)-酸化真核细胞起始因子2α(e IF2α)-激活转录因子4(ATF4)信号通路的影响。方法将36只健康成年清洁级SD孕鼠随机分为9组,分别为对照(自来水)组和氟化钠(60、240 mg/L)组、氯化铝(600、1 000 mg/L)单独染毒组及氟化钠+氯化铝联合染毒组,每组4只。采用自由饮水方式染毒,母鼠从妊娠第0天至子代大鼠出生第21天(postnatal day 21,PND21)染毒;每组随机选取8只子代大鼠继续以同组剂量染毒至PND90。染毒结束后,收集大鼠骨组织,以qRT-PCR法检测骨组织中ATF4和e IF2α的mRNA表达水平,ELISA测定骨组织中p-PERK、ATF4蛋白含量。结果与对照组比较,除低铝、高氟+低铝联合染毒组外,其余各染毒组子代大鼠骨组织中p-PERK蛋白含量明显升高(P0.05);低氟组和低氟+高铝联合染毒组的ATF4蛋白含量高于对照组,差异有统计学意义(P0.05)。氟铝联合染毒对p-PERK蛋白含量的影响表现为拮抗型交互作用(P0.05);ATF4蛋白含量除高氟+低铝联合染毒组表现为协同型交互作用外,其他联合染毒组均表现为拮抗型交互作用(P0.05)。除低氟组大鼠骨组织中e IF2αmRNA的表达明显升高外,其余染毒组明显降低(P0.05)。除高氟+低铝联合染毒组大鼠骨组织中ATF4的mRNA表达明显升高外,其余各染毒组明显降低(P0.05)。单独高氟或高铝染毒组比单独的低氟或低铝染毒组ATF4 mRNA表达量高,差异有统计学意义(P0.05)。氟铝联合染毒对e IF2α及ATF4 mRNA表达水平的影响存在拮抗型交互作用(P0.05)。结论氟铝联合可通过亲代胎盘屏障、乳汁及子代大鼠自身摄入等途径进入子代大鼠体内,诱发骨细胞内质网应激,PERK-e IF2α-ATF4信号通路参与了氟铝联合持续暴露的子代大鼠骨损伤机制。     

氯碘羟喹对铅暴露致大鼠海马铜相关蛋白损伤的修复作用研究

目的探讨氯碘羟喹(CQ)对铅暴露大鼠脑组织中铜相关蛋白变化的影响,为铅中毒的修复提供理论依据。方法50只雄性SD大鼠随机分为对照组、CQ组、铅暴露组、铅+CQ组及铅+CQ+VB_(12)组,每组10只。对照组和CQ组大鼠饮用0.03%乙酸钠饮水,其余3组大鼠饮用0.03%乙酸铅饮水,共9周;之后CQ组、铅+CQ组和铅+CQ+VB_(12)组大鼠腹腔注射CQ(30 mg/kg)1周。用Morris水迷宫实验检测大鼠神经行为变化,采用电感耦合等离子体质谱法测定海马中铅和铜水平,用ELISA方法检测铜相关蛋白表达,以HE染色观察海马的病理改变。结果与对照组比较,铅暴露组大鼠第3天的定位航行时间延长,穿台次数减少;海马中铅和铜含量增加,铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)和铜蓝蛋白(CP)活力下降,铜伴侣蛋白(CCS、ATOX1、COX17)表达下降,差异均有统计学意义(P0.05);铅暴露大鼠海马的神经元细胞深染,细胞质凝胶。与铅暴露组比较,铅+CQ组大鼠第3天的定位航行时间、穿台次数无明显变化(P0.05);大鼠海马中铅含量下降,差异有统计学意义(P0.05),而铜含量无明显变化(P0.05)。与铅暴露组比较,铅+CQ+VB_(12)组大鼠第3天的定位航行时间明显缩短,穿台次数增加,差异有统计学意义(P0.05);海马中铅和铜含量分别比铅暴露组下降55.94%和11.29%,差异有统计学意义(P0.05)。铅+CQ组和铅+CQ+VB_(12)组大鼠海马中CP活力均高于铅暴露组,铅+CQ+VB_(12)组CCS蛋白表达水平高于铅暴露组,差异均有统计学意义(P0.05)。HE染色表明,CQ注射后铅暴露组大鼠海马中深染细胞减少。结论 CQ能够改善大鼠认知功能,这可能与改变某些铜相关蛋白的表达有关,提示CQ可用于修复铅中毒导致的神经损伤。     

孕期低水平铅暴露对子代大鼠海马肾母细胞瘤过度表达基因的影响

目的 观察孕鼠低水平铅暴露对子代大鼠海马组织肾母细胞瘤过度表达基因(NOV)蛋白及mRNA表达的影响,探讨铅影响学习记忆的分子机制.方法 孕鼠随机分为对照组及低剂量(125 mg/L)、中剂量(250 mg/L)、高剂量(500 mg/L)3个染铅组,每组8只.母鼠自受孕1d起分别给予蒸馏水和不同剂量的醋酸铅饮水,直到仔鼠出生.分别在胚胎18 d及仔鼠出生后1、21、60 d时,采用氢化物-原子吸收光谱法测定仔鼠血铅、海马铅含量,免疫组化和原位杂交方法 检测海马NOV蛋白及mRNA的变化.结果 低、中、高剂量染铅组胚胎18d及仔鼠出生后1、21 d时,血铅[(312.46±43.55)、(419.35±62.25)、(541.45±47.90)μg/L、海马铅[(2.10±0.18)、(2.58±0.12)、(3.41±0.23)μg/L]明显高于对照组[分别为(214.31±40.77)、(0.76±0.13)μg/L伽,差异有统计学意义(P<0.05),至60 d龄时,染铅组仔鼠血铅、海马铅含量与对照组无明显差异.免疫组化结果 显示,中、高剂量染铅组在仔鼠出生后1、21 d时,NOV蛋白表达量明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01),60 d龄时无明显差异.原位杂交结果 显示,各染铅组在胚胎18 d及仔鼠出生后1、21 d时,NOV mRNA表达量明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01),60d龄时,仅高剂量组NOV mRNA表达量(0.0355±0.0100)与对照组(0.0900±0.0200)的差异有统计学意义(P<0.01).结论 孕期低水平铅暴露可使子代海马组织中NOV蛋白及其mRNA表达降低,这可能是铅影响学习记忆能力的分子机制之一.     

组蛋白H3S10磷酸化在镧所致子代大鼠空间记忆损伤中的机制研究

目的 探讨海马组蛋白H3第10位丝氨酸磷酸化（P-H3S10）在镧暴露所致子代大鼠空间记忆损伤中的作用。方法 将32只雌性Wistar大鼠,随机分为对照组和0.25%、0.50%、1.00% LaCl3暴露组,从妊娠0 d开始以饮水方式进行LaCl3暴露,至子代大鼠断乳后1个月结束。采用Morris水迷宫实验检测子代大鼠的空间记忆能力;采用免疫荧光法分析P-H3S10在海马CA1区的分布和表达情况;采用Western blot法测定不同组子代大鼠海马中磷酸化的丝裂原和应激激活的蛋白激酶1（P-MSK1）、P-H3S10、蛋白磷酸酶1（PP1）和早期生长反应蛋白1（EGR1）的蛋白表达水平;采用Real-time PCR法测定海马中EGR1的转录水平。结果 在Morris 水迷宫实验中,LaCl3暴露组子代大鼠搜索隐匿平台的策略受到影响,其寻找隐匿平台的潜伏期长于对照组（F=18.103,P<0.05）;随着LaCl3暴露剂量的增加,P-H3S10在海马神经元CA1区的阳性细胞数逐渐减少,排列愈加紊乱,表达减弱（F=28.065,P<0.05）;0.50%和1.00%LaCl3组子代大鼠海马中P-MSK1、P-H3S10和EGR1蛋白表达均低于对照组（F值分别为110.034,44.478,28.817,P均<0.05）;LaCl3暴露组海马中PP1表达显著高于对照组（F=211.384,P<0.05）,EGR1 mRNA的转录水平显著低于对照组（F=58.478,P<0.05）。 结论 LaCl3可能是通过抑制海马组织中P-MSK1的表达,进而干扰组蛋白H3S10的磷酸化和去磷酸化平衡,影响基因EGR1的转录和表达,从而损伤子代大鼠的空间记忆能力。