鋁暴露致大鼠神經(jīng)細胞氧化損傷在學習記憶障礙中作用的實驗研究.pdf

1、目的:鋁是地球上最豐量的元素之一，日常生活中主要通過空氣、水和食物等途徑進入人體。由于神經(jīng)元分裂后細胞的特性，腦被認為最容易受到鋁的毒性損害。腦是鋁重要的靶器官和蓄積部位，其中蓄積最多的是海馬。鋁可導致神經(jīng)元損傷而造成學習和記憶方面的缺陷。鋁有很強的促氧化活性，以前的研究表明鋁可以降低腦組織超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化酶等抗氧化酶的活性，導致機體清除氧自由基的能力降低，加速細胞氧化損傷進程。線粒體DNA很容易受到

2、氧化損傷。BER是細胞內(nèi)源性DNA損傷的主要防線，是DNA氧化損傷修復系統(tǒng)中最主要的一種修復途徑。OGG1、APE1是BER中重要的修復酶。而槲皮素是一種較強的抗氧化物質(zhì)，具有顯著地抗氧化作用。
　　本研究在現(xiàn)有工作基礎上，通過整體動物實驗的方法，運用神經(jīng)行為學、電生理學、生化與分子生物學等技術手段，觀察鋁對mtDNA氧化損傷、線粒體功能、BER的關鍵酶OGG1、APE1水平，神經(jīng)元和突觸的超微結構的影響，同時用槲皮素干預，觀察上

3、述指標的變化，探討鋁暴露引起神經(jīng)退行性疾病的可能機制，為鋁相關神經(jīng)退行性疾病的治療和預防提供新的依據(jù)和思路。
　　研究方法:本研究通過飲水染毒建立鋁暴露大鼠模型，觀察不同AlCl3劑量組大鼠學習記憶能力，腦組織8-OHdG含量和ATP水平，線粒體DNA拷貝數(shù)，及OGG1、APE1 mRNA和蛋白水平。Morris水迷宮試驗及L-LTP誘導和維持情況檢測大鼠學習記憶能力;大鼠8-OHdG及ATP Elisa試劑盒檢測8-OHdG含量

4、和ATP水平;大鼠OGG1、APE1 Elisa試劑盒檢測線粒體中OGG1和APE1蛋白水平;Real-time PCR法檢測OGG1、APE1 mRNA水平及mtDNA拷貝數(shù);透射電鏡觀察大鼠海馬組織神經(jīng)元和神經(jīng)突觸超微結構。同時用抗氧化物槲皮素干預來證實mtDNA氧化損傷在鋁致學習記憶損害中的作用。
　　結果:隨著染鋁劑量的增加，Morris水迷宮中，訓練過程大鼠學習能力下降。定位航行試驗中染鋁大鼠尋找平臺的逃避潛伏期增加，游

5、泳距離增加，而游泳路徑更趨復雜;空間探索試驗中染鋁大鼠尋找平臺的趨向性降低，搜索策略改變;進入目標象限次數(shù)減少，在目標象限停留時間減少。整體動物電生理L-LTP試驗中，HFS后染鋁大鼠PS幅度相對值、幅值平均值下降，有一定的劑量-效應關系。腦組織線粒體8-OHdG含量升高，ATP水平下降，線粒體拷貝數(shù)下降;鋁暴露12 w，腦組織OGG1、APE1 mRNA和蛋白水平升高;鋁暴露36 w，腦組織OGG1、APE1 mRNA和蛋白水平降低;

6、染鋁組海馬神經(jīng)元及神經(jīng)突觸超微結構受損，線粒體腫脹，嵴較少。槲皮素干預后，各損傷均有不同程度的改善。
　　結論:1.鋁暴露可以引起大鼠海馬/腦比值下降。2.鋁暴露可以造成大鼠學習記憶能力受損;海馬CA1區(qū)LTP受損;使皮質(zhì)線粒體中8-OHdG含量升高，皮質(zhì)和海馬細胞ATP水平下降;腦組織OGG1、APE1 mRNA和蛋白水平先升高(12w)后降低(36 w);線粒體DNA拷貝數(shù)下降。3.鋁暴露能夠損害大鼠海馬神經(jīng)元和神經(jīng)突觸的超微