飲水鎘暴露對(duì)仔鼠學(xué)習(xí)記憶能力影響及其機(jī)制探討.pdf

1、目的：研究飲水鎘暴露對(duì)仔鼠內(nèi)分泌，生長(zhǎng)發(fā)育以及學(xué)習(xí)記憶能力的影響。對(duì)子代不同時(shí)期給予的鎘暴露的處理，探討其不同時(shí)期學(xué)習(xí)記憶能力有無影響；對(duì)GABAA型受體功能進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)一步研究鎘暴露與GABAA型受體功能的聯(lián)系。
　　方法：C57BL/6小鼠自由進(jìn)食飲水，飼養(yǎng)環(huán)境、用具嚴(yán)格控制鎘污染。將確定受孕的實(shí)驗(yàn)小鼠隨機(jī)分為2組，其中第一組給予正常飲水（正常組），后組給予CdCl2濃度為10mg/L的飲用水（鎘暴露組）。待小鼠自然分娩后，每

2、窩隨機(jī)保留6只小鼠，斷乳后繼續(xù)給與同樣的干預(yù)其仔鼠雌、雄分籠喂養(yǎng)至小鼠出生后天數(shù)第12周（PND84）。在子鼠PND0時(shí)，收集出生時(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在PND21、PND35、PND49、PND84對(duì)部分小鼠進(jìn)行剖殺，采集血清，分離海馬。部分小鼠在PND35、PND49時(shí)進(jìn)行Morris水迷宮行為學(xué)實(shí)驗(yàn)，在PND84時(shí)進(jìn)行Y迷宮行為學(xué)實(shí)驗(yàn)；使用石墨爐原子吸收光譜法（Graphite furnace atomic absorptionspect

3、rometry）進(jìn)行血清鎘測(cè)定，酶聯(lián)免疫法(ELISA)測(cè)定血清中睪酮(Testosterone,T)和雌二醇(Estradio,E2)濃度；海馬于10％甲醛固定后，采用HE染色法觀察海馬組織結(jié)構(gòu)的變化，采用免疫組織化學(xué)方法對(duì) GABAA型受體不同亞基在海馬的定位表達(dá)進(jìn)行檢測(cè)；用總蛋白提取方法，提取海馬總蛋白，Western-Blotting方法檢測(cè) GABAA型受體基因的蛋白表達(dá)水平。
　　結(jié)果：飲水鎘暴露的子鼠與正常組相比，P

4、ND0時(shí)，兩組子鼠身長(zhǎng)，尾長(zhǎng)和體重差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），雄性和雌性仔鼠在4個(gè)時(shí)期組間體重差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；通過石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定發(fā)現(xiàn)在小鼠發(fā)育的3個(gè)時(shí)期（PND21、PND35、PND49），暴露組小鼠血清鎘含量都高于正常組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，小鼠體成熟時(shí)血清鎘含量也高于正常組且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，同時(shí)在這4個(gè)時(shí)間點(diǎn)，血鎘含量有上升趨勢(shì)；飲水鎘暴露后對(duì)子代血清性激素

5、水平的產(chǎn)生了一定影響，子鼠在 PND35和 PND84時(shí)血清性激素水平?jīng)]有差異（P>0.05），但是在PND49時(shí)，子鼠血清中的雌二醇水平有明顯的下降且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，睪酮水平有上升趨勢(shì)但是差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。
　　行為學(xué)實(shí)驗(yàn)顯示：（1）Y迷宮實(shí)驗(yàn)：體成熟時(shí)（PND84），子代小鼠進(jìn)行Y迷宮測(cè)試。雌鼠在各臂中的穿梭次數(shù)減少，新異臂的進(jìn)入減少，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，同時(shí)在新異臂的停留

6、時(shí)間也相對(duì)較少但是差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。而雄鼠在12周時(shí)，鎘暴露對(duì)其學(xué)習(xí)記憶能力影響較小，3項(xiàng)指標(biāo)都沒有顯著差異（P>0.05）。（2）Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)：在小鼠青春期間進(jìn)行了Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)，兩組數(shù)據(jù)重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果顯示5周齡（PND35）和7周齡時(shí)（PND49），鎘暴露組小鼠逃避潛伏期時(shí)間延長(zhǎng)(P<0.05)。空間探索實(shí)驗(yàn)中，7周齡的鎘暴露的小鼠在目標(biāo)象限探索的時(shí)間少于正常組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05

7、)。
　　HE結(jié)果顯示12周小鼠體成熟時(shí)正常組小鼠和鎘暴露雄性小鼠海馬CA3區(qū)細(xì)胞排列整齊緊密，而鎘暴露雌鼠細(xì)胞排列相對(duì)稀疏。免疫組化結(jié)果顯示：GABAaRα5和GABAaRδ在海馬CA3區(qū)中都有表達(dá)，GABAaRα5海馬神經(jīng)元胞膜染成棕黃色,GABAaRδ海馬神經(jīng)元胞漿染成棕黃色,細(xì)胞核呈藍(lán)色。
　　蛋白質(zhì)印跡法（western-blotting）測(cè)定GABAA受體蛋白水平的表達(dá)：飲水鎘暴露對(duì)子代小鼠海馬GABAA型受體蛋

8、白水平產(chǎn)生了影響。其中GABAaRα5受體蛋白水平在PND35、PND49和PND84時(shí)均下降且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），但是在PND35時(shí)雖然有下降趨勢(shì)但是沒有明顯差異（P>0.05）。而GABAaRδ受體蛋白水平在青春期小鼠的海馬中較穩(wěn)定，但是在小鼠體成熟時(shí)也有明顯的下降且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。
　　結(jié)論：飲水鎘暴露對(duì)子鼠性激素的分泌，生長(zhǎng)發(fā)育以及學(xué)習(xí)記憶能力能產(chǎn)生影響，GABAA型受體功能進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)