心理应激时大鼠海马神经元的钙状态变化及锌的作用研究

目的 :　研究不同锌营养水平的大鼠在应激条件下的行为变化 ,观察海马细胞内游离钙 ([Ca2 + ]i)及活性钙调素 (Ca M)水平改变 ,以探讨其可能机制。方法 :　大鼠按体重随机分为缺锌组 (ZD)、缺锌应激组 (SZD) ,对喂组 (PF)、对喂应激组 (SPF) ,对照组 (CT)、对照应激组(SCT)。实验进行 1 w后 ,各应激组大鼠接受不规则光 -电刺激 ,2 5 min/ d连续 1 5 d后进行行为测定 ;分别用 Fura-2 / AM双波长荧光法和流式细胞术测定动物海马细胞 [Ca2 + ]i和活性 Ca M水平。结果 :　单纯缺锌大鼠在旷场中的中央格停留时间延长 ,修饰次数减少 ,海马细胞静息 [Ca2 + ]i浓度升高而 Ca M水平下降 ;与相应非应激组比较 ,各应激组大鼠在旷场中的水平和垂直运动减少 ,海马细胞 [Ca2 + ]i含量升高 ,以缺锌应激组最为明显 ;活性钙调素水平则呈相反变化。结论 :　光电应激导致实验大鼠在旷场中行为异常 ,并因机体缺锌而加重 ;推测海马细胞内 Ca2 + -Ca M体系的变化可能是其机制之一     

缺锌对大鼠海马ACh代谢的影响

为了解缺锌在老年性痴呆海马乙酰胆碱（ＡＣｈ）代谢变化中的作用，实验采用放射免疫分析方法，观察缺锌大鼠血浆锌和海马ＡＣｈ水平的变化。结果如下：在缺锌状态下，大鼠血浆锌和海马ＡＣｈ水平均明显降低。提示缺锌可能是触发老年性痴呆海马ＡＣｈ含量降低的重要原因之一。     

海马缺锌对大鼠学习记忆的影响

海马缺锌对大鼠学习记忆的影响任榕娜，孔祥英，罗东明第三军医大学西南医院（重庆６３００３８）ＡｈｓｔｒａｃｔＴａｋｉｎｇｔｈｅａｃｔｉｖｅａｖｏｉｄａｎｃｅｒｅｓｐｏｎｓｅ（ＡＡＲ）ｉｎｓｈｕｔｔｌｅｂｏｘａｓｔｈｅｉｎｄｅｘｏｆｌｅａｒｎｉｎｇａｎｄ...     

生长期缺锌对大鼠血清元素的影响

目的:研究膳食锌缺乏对生长期大鼠血清各种元素的影响。方法:刚断奶的SD大鼠,按体重相近配伍,随机分为3组,每组8只:缺锌组(ZD),配饲组(PF),对照组(ZA)。缺锌饲料、正常饲料含锌量分别为0.4mg/kg3、0 mg/kg,实验期15 d。用等离子电感耦合质谱仪(ICP—MS)测定大鼠血清元素锌、铁、铜、硒、锰、钴、铬、钙、镁、镉的含量。结果:缺锌组大鼠:血清铁(573.86±201.71μg/L)明显低于配饲组(1372.37±118.69μg/L)和正常组(1463.55±331.66μg/L)(P<0.05);血清锰(12.28±5.33μg/L)明显高于配饲组(4.24±0.73μg/L)和正常组(3.10±1.10μg/L)(P<0.05);血清铜(534.71±113.77μg/L)、硒(262.55±38.57μg/L)、镁(25.26±9.29μg/dl)低于正常组(铜725.91±158.27μg/L,硒465.90±132.18μg/L,镁39.84±14.10μg/dl)(P<0.05),与配饲组无明显差异(铜566.86±134.96μg/L,硒336.71±112.30μg/L,镁29.59±6.99μg/dl)(P>0.05);相比于配饲组与正常组,血清钙有下降趋势,但差异无显著性(P>0.05),血清钴、铬、镉有升高趋势,但差异无显著性(P>0.05)。结论:膳食锌缺乏影响生长期大鼠体内的微量元素水平。     

重度缺锌对生长期大鼠海马超微结构及神经递质和抗氧化能力的影响

目的观察重度缺锌对生长期大鼠海马超微结构、神经递质含量及抗氧化能力的影响。方法将Wistar大鼠30只随机分为足锌组(ZA)、对喂组(PF)和缺锌组(ZD),每组10只。ZA组和PF组喂饲足锌饲料(30 mg/kg),ZD组喂饲重度缺锌饲料(1.5 mg/kg)。饲养28d后,观察海马超微结构变化;测定海马和皮层去甲肾上腺素(NE)、5-羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)含量;检测全血、海马及皮层Ach含量;硫代巴比妥法检测血清、海马及皮层丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性及总抗氧化能力(T-AOC)。结果 ZD组大鼠海马CA3区超微结构严重受损;脑组织单胺类神经递质—NE、5-HT和DA含量不同程度升高;全血Ach含量显著升高,皮层Ach含量显著降低,海马Ach含量有下降趋势,但无显著性差异;血清、海马和皮层组织中MDA含量明显升高,而SOD活性、T-AOC水平显著下降。结论重度缺锌可导致大鼠海马CA3区超微结构严重受损,胆碱能及单胺类神经递质含量异常改变,抗氧化防御系统功能降低,这可能是缺锌导致认知损伤的作用机制之一。     

缺锌对大鼠海马神经元突触参数的影响

采用液体缺锌饲料以灌胃的方式使大鼠缺锌二周。用电镜形态计量法测定海马ＣＡ３区神经元及其突触结构的变化。结果表明：在缺锌状态下，海马ＣＡ３区含有５０个以上囊泡的突触的构成比明显减少，而含有１０个以下囊泡的突触的构成比则增加，突触结构内线粒体的最小直径减小，突触前后膜的截面积缩小。提示缺锌状态下，海马ＣＡ３区突触的能量代谢降低，神经递质的释放能力和反应性降低。     

生长期缺锌对大鼠海马Egr家族基因表达影响

目的 研究锌缺乏对生长期大鼠海马Egr家族(Egr1、Egr2、Egr3、Egr4)基因表达的影响,探讨缺锌影响学习记忆的基因转录调节机制.方法 选取刚出生的Sprague-Dawley大鼠3窝,每窝1只母鼠、10只仔鼠,3窝母鼠与仔鼠体重相近,仔鼠雌雄各半;随机分为3组:缺锌组(ZD)、配饲组(PF)、对照组(ZA),实验期60 d;用实时荧光定量PCR检测大鼠海马Egr家族(Egr1、Egr2、Egr3、Egr4)mRNA的表达.结果 大鼠海马Egr1、Egr3、Egr4基因表达在3组大鼠间差异有统计学意义(F值分别为13.631,24.435,21.825,),ZD组(2.44×10~(-3),8.72×10~(-3),1.88×10~(-2))表达量低于PF组(3.13×10~(-3),1.60×10~(-2),2.68×10~(-2))、ZA组(3.96×10~(-3),1.92×10~(-2),3.53×10~(-2)),且PF组低于ZA组;海马Egr2基因表达在各组间差异无统计学意义.结论 缺锌使海马锌指蛋白Egr1、Egr3、Egr4基因表达下调,是影响海马学习记忆的机制之一.     

缺锌及补锌对大鼠甲状腺激素的影响

目的了解锌缺乏及补锌对大鼠甲状腺激素的影响。方法将出生后断乳1周的SD大鼠随机分为缺锌组、配喂组、对照组、补锌组和高锌组,缺锌组、对照组、高锌组分别用缺锌饲料(Zn含量<1mg/kg),常锌饲料(Zn含量为50mg/kg)和高锌饲料(Zn含量为150mg/kg)喂养8周,补锌组用缺锌饲料喂养3周后改用高锌饲料喂养5周,配喂组用常锌饲料喂养,给料量按缺锌组前一天实际进食量添加。8周后处死,用极谱法测定血清中锌的含量,用放射免疫法测定血清中FT3、FT4的含量。结果缺锌使大鼠血清中锌含量显著降低,血清中FT3含量下降,补锌后恢复正常,缺锌对FT4无影响。结论缺锌引起甲状腺激素FT3下降,而FT4不受影响。     

缺锌对生长期大鼠肾脏维生素D受体及钙结合蛋白基因表达的影响

【目的】研究锌缺乏对生长期大鼠肾脏维生素D受体(vitamin Dreceptor,VDR)和钙结合蛋白(CaBP)基因表达水平的影响。【方法】新生大鼠随机分为缺锌组(ZD)、配饲组(PF)、对照组(ZA)3窝,每窝10只;21 d断奶后每只分笼饲养,喂养至第60 d处死;取肾脏,用试剂盒抽提组织RNA,用实时荧光定量PCR检测肾脏组织VDR mRNA及CaBP mRNA的表达。【结果】大鼠肾脏VDR基因表达ZD组较PF组下调34.78%,PF组较ZA组下调25.81%,ZD组较ZA组下调51.61%;CaBP基因表达ZD组较PF组下调23.19%,PF组较ZA组下调13.75%,ZD组较ZA组下调33.75%。【结论】锌缺乏通过改变生长期大鼠肾脏VDR的活性而影响VDR mRNA,从而影响靶基因CaBP转录,进而影响肾脏钙重吸收,可能是导致骨生成障碍的机制之一。     

锌缺乏对生长期雄性大鼠海马泛素C末端水解酶L1表达的影响

[目的]观察缺锌对生长期大鼠海马泛素C末端水解酶L1(UCH-L1)表达的影响。[方法]将SD大鼠随机分为正常组、缺锌配喂组和缺锌组,正常组喂饲常锌饲料(32.5mg/kg),缺锌配喂组喂饲高锌饲料(73.5mg/kg),缺锌组喂饲缺锌饲料(1.2mg/kg)。饲养4周后处死动物,取海马组织,RT-PCR法检测UCH-L1mRNA的表达水平,Westernblot法检测UCH-L1蛋白的表达水平。[结果]与正常组和缺锌配喂组比较,缺锌大鼠海马中UCH-L1mRNA和蛋白的表达水平均显著下调。[结论]缺锌大鼠海马UCH-L1的表达异常,可能是缺锌导致认知损伤的重要机制之一。     

缺锌及不同补锌方式仔鼠海马超微结构的改变

【目的】研究孕期和哺乳期母鼠缺锌及不同补锌方式,对仔鼠海马神经元及血脑屏障超微结构的影响。【方法】怀孕1 d的孕鼠随机分为2组,每组3只:对照组,缺锌组,口服补锌组,注射补锌组。对照组自由食用正常饲料(含锌25 mg/kg);其它3组自由食用缺锌饲料(含锌5 mg/kg)。产后每窝各保留体重相近的3只。至21 d断乳仔鼠:对照组继续饲以正常饲料;缺锌组继续饲以缺锌饲料;口服补锌组改饲以正常饲料;注射补锌组继续饲以缺锌饲料并腹腔注射硫酸锌溶液。实验期至仔鼠35 d龄。海马CA3区组织切片及透射电镜观察超微结构的改变。【结果】缺锌组:电镜下神经元明显皱缩,核不规则形、异染色质散在分布。胞质中线粒体肿胀、嵴脱失,粗面内质网有扩张;毛细血管管腔充盈,内皮细胞线粒体肿胀,周围原浆型星形胶质细胞的胞体明显空泡样改变。口服补锌组神经元细胞及血脑屏障超微结构基本同对照组。注射补锌组海马神经元细胞及血脑屏障超微结构基本同缺锌组。【结论】生命早期缺锌可使大鼠海马神经元及血脑屏障发生病理改变,合适的补锌方式可逆地修复仔鼠海马超微结构的改变。     

高锌饮食对大鼠海马超微结构的影响

给鼠饲以添加不同含量的高锌饲料，分别于每ｋｇ干饲料中加硫酸锌２００（Ｚ１组），４００（Ｚ２组），８００（Ｚ３组），１２００（Ｚ４组）ｍｇ／ｋｇ。历时１２周观察其海马的形态学变化。结果显示：①光镜下海马结构无明显改变。②电镜下Ｚ１组、Ｚ２组海马结构基本正常。Ｚ３、Ｚ４组神经元内线粒体内部嵴断裂，基质淡化，严重者呈空泡变性，溶酶体增多，髓鞘融合，突触数量明显减少。提示服用过高剂量锌可引起海马超微结构的改变，从而影响脑功能。     

锌对原代培养海马神经元MT mRNA表达的影响

目的　为探讨神经元锌内稳态机制。方法　采用实时荧光定量RT PCR法检测 :原代培养大鼠海马神经元 10 0 μmol L锌诱导后 ,不同时间点 (0、2、4、6和 8h)MT1 MT2 MT3mRNA的表达 ;及 0、5 0、75、10 0、12 5、15 0 μmol L锌诱导 4h后 ,各浓度组MT1 MT2 MT3mRNA的表达。 结果　基础状态下 ,MT的三个异构体在海马神经元内的表达峰度为 :MT3>MT1>MT2 ;在 0～ 10 0 μmol L范围内 ,MT1、MT2mRNA的表达随锌浓度增加而显著增加 ,锌浓度进一步增加时 ,MT1、MT2mRNA的表达进入平台期 ;MT3mRNA的表达随锌浓度的升高而下降 ;锌可显著上调MT1和MT2mRNA表达 ,峰值时间点在 6h左右 ;锌可使MT3mRNA的含量降低约6 0 %。结论　除MT3mRNA外 ,MT1和MT2mRNA在神经元内也有表达 ;象神经胶质细胞一样 ,神经元同样可通过增加MT1和MT2mRNA的表达以维持锌内稳态     

青蒿琥酯对中暑内毒素血症小鼠腹腔巨噬细胞内游离钙浓度的影响

目的　建立高温诱导的内源性内毒素血症的动物模型,研究青蒿琥酯对中暑内毒素血症小鼠腹腔巨噬细胞内游离钙离子([Ca2 + ]i)浓度的影响。方法　昆明小鼠被随机分为常温组、高温组、青蒿琥酯+高温组[连续5d按60mg/(kg·d)腹腔注射给药]。高温组和青蒿琥酯+高温组的小鼠均在干球温度(Tdb) (3 5±0 .5 )℃、相对湿度(RH) (65±5 ) %条件下热暴露2h ,诱导其产生内毒素血症;常温组在干球温度(2 5±0 . 5 )℃、相对湿度(4 3±5 ) %条件下暴露2h。之后立即分离各组腹腔巨噬细胞,采用Fluo 3 /AM负载及流式细胞仪检测细胞内游离[Ca2 + ]i浓度。结果　常温组、高温组和青蒿琥酯+高温组的巨噬细胞内游离[Ca2 + ]i浓度分别为3 . 3 0±0 . 3 4、14 . 2 6±0 . 89和5 . 19±0 . 2 1;高温组较常温组巨噬细胞游离[Ca2 + ]i浓度显著增加(P <0 . 0 1) ,青蒿琥酯+高温组虽高于常温组(P <0 . 0 5 ) ,但明显低于高温组(P <0 . 0 1)。结论　高温诱导小鼠产生内毒素血症时,腹腔巨噬细胞内游离[Ca2 + ]i浓度升高明显,青蒿琥酯则能显著降低细胞内的游离[Ca2 + ]i水平,这可能是其抗内毒素血症、降低机体对内毒素反应、保护细胞的机制之一。     

生长期大鼠缺锌时股骨病理形态学的改变

目的　通过建立生长期缺锌大鼠模型以阐明锌缺乏对生长期儿童骨骼发育的影响 ,为儿童生长发育迟缓的防治提供理论依据。方法　刚断奶的雄性大鼠随机分为对照组 (ZA)、缺锌组 (ZD)、配饲组 (PF) 3组 ,每组 10只。喂养 15天后处死 ,取股骨称量重量及测量长度、直径 ,并做病理组织切片 ,观察股骨病理改变。结果　ZD组股骨长度 [(2 4 . 80± 0 . 4 2 )mm]明显低于PF组 [(2 6 . 70± 0 . 4 8)mm]及ZA组 [(2 7. 90± 0 . 32 )mm](P <0 . 0 1) ;ZD组股骨直径 [(2 . 0 9± 0 .0 9)mm]明显低于PF组 [(2 . 70± 0 . 0 8)mm]及ZA组 [(2 . 80± 0 . 0 8)mm](P <0 . 0 1) ;ZD组股骨重量 [(0 .5 1± 0 . 0 5 )g]明显低于PF组 [(0 . 6 5± 0 . 0 8) ]及ZA组 [(0 . 76± 0 . 10 )g](P<0 . 0 1)。缺锌组大鼠股骨骺生长板软骨细胞畸形、数量减少 ,骺端骨小梁纤细、疏松、排列紊乱、髓腔相对扩大 ,骨小梁体积显著减少 ,骨小梁板密度降低 ,骨小梁间隙增大。结论　生长期动物缺锌可导致骨骼的形态及病理发生改变而影响骨骼的生长发育。     

2,5-己二酮对运动神经元钙稳态的影响

目的 研究正己烷代谢产物2,5-己二酮对运动神经元钙稳态的影响,探讨正己烷中毒致周围神经损伤的机制.方法 对运动神经元细胞系VSC4.1细胞不同浓度的2,5-己二酮体外染毒,用四甲基偶氮唑蓝（MTT）法检测细胞活性的变化;同时检测Ca^2＋-Mg^2＋ATP酶和Na^＋-K^＋-ATP酶活力.以Fluo-3/AM为荧光指示剂,激光共聚焦方法检测细胞内游离钙浓度的瞬时变化状况;用流式细胞仪检测细胞内钙平均浓度的变化.结果 经2.5、5.0、7.5、10.0、15.0、20.0 mmol/L浓度的2,5-己二酮对VSC4.1细胞染毒后与对照组比较,Ca^2＋-Mg^2＋ATP酶和Na^＋-K^＋-ATP酶的活力均下降.33.5 mmol/L的2,5-己二酮可在10 s内引起VSC4.1运动神经元细胞内钙浓度升高,40s后恢复到基线水平.VSC细胞与2,5-己二酮接触后即刻引起细胞内钙水平的增加,10 min后达到最高.结论 2,5-己二酮可能通过干扰细胞钙稳态产生神经毒性.     

Effects of intracellular zinc depletion on the expression of VDAC in cultured hippocampal neurons

Abstract

An experiment was conducted to investigate whether intracellular zinc depletion can actually change expression of voltage-dependent anion channel 1 (VDAC1) and VPAC2 in cultured hippocampal neurons as well as their significance. Hippocampal neurons were obtained by primary culture from hippocampus of newborn Wistar rats. Cultured hippocampal neurons were exposed to a cell membrane-permeable zinc chelator N,N,N′,N′-tetrakis (2-pyridyl methyl) ethylenediamine (TPEN) (2 µM), and to TPEN plus zinc sulfate (5 µM) for 1 or 24 hours. Cultures were then processed to detect neuronal injury by lactate dehydrogenase (LDH) assay, intracellular Ca²⁺ with the fluorescent probe fluo-3/AM, reactive oxygen species (ROS) generation using 2′,7′-dichlorofluorescein diacetate (DCFH-DA) assay, nuclear morphology by Hoechst 33342, VDAC1, and VDAC2 protein levels by western blot, and VDAC1 and VDAC2 mRNA levels by RT–PCR. The results demonstrated that exposure of hippocampal neurons to TPEN (2 µM) for 24 hours induced notably neuronal injury, significantly increased the number of apoptotic nuclei, up-regulated the expression of VDAC1 protein level and down-regulated the expression of VDAC2 protein level. Significant down-regulation of mRNA levels for VDAC1 and VDAC2 were observed in TPEN-treated neurons. Co-addition of zinc almost completely reversed TPEN-induced neuronal injury and above alterations in VDAC1 and VDAC2 protein levels and mRNA levels. Present results implicate a possibility that up-regulation of VDAC1 and down-regulation of VDAC2 may participate in hippocampal neuron injury induced by zinc deficiency.     

锰对神经元细胞内钙稳态影响的研究

目的研究锰对神经细胞内钙稳态的影响,重点观察神经元细胞钙离子浓度、Na+-K+-ATPase和Ca2+-ATPase活性的改变。方法选用原代培养神经元为模型,待细胞生长至最佳状态时,予以分组处理:锰处理组为含不同浓度氯化锰(0,25,100,400μmol/L)的培养液,培养神经细胞12h后,通过倒置相差显微镜观察细胞形态的改变,并检测神经元细胞内钙离子浓度、Na+-K+-ATPase和Ca2+-ATPase活性的变化。结果随着染Mn剂量的加大,神经元形态出现异常,细胞内钙离子浓度逐渐升高;细胞Na+-K+-ATPase和Ca2+-ATPase活性也逐渐下降。结论锰通过影响与维持钙稳态相关的酶(Na+-K+-ATPase和Ca2+-ATPase)活性,干扰神经元细胞内钙稳态,进而造成神经元细胞损伤。     

丙烯酰胺对NB-1细胞钙稳态的影响

目的研究丙烯酰胺(AM)对神经细胞钙稳态的影响,探讨AM致神经损伤的可能机制。方法将人神经母细胞瘤(NB-1)细胞诱导分化成熟后,以不同浓度AM进行体外染毒,采用噻唑蓝(MTT)比色法检测神经元损伤程度,并应用ATP酶检测试剂盒测定不同损伤程度的细胞Ca2+-ATP酶和Na+-K+-ATP酶活力的变化。以Fluo-3/AM为荧光指示剂,用激光共聚焦方法检测细胞内游离钙离子浓度的瞬时变化情况。结果 AM染毒组成熟NB-1细胞存活率有明显下降,提示AM对神经细胞有毒性作用;AM染毒组Ca2+-ATP酶和Na+-K+-ATP酶活力值也均下降,差异具有统计学意义(P<0.05);AM作用于成熟NB-1细胞可立即引起细胞内钙离子浓度升高。结论 AM可能通过影响神经细胞钙稳态产生毒性作用。