鼻腔滴注納米氧化鋁顆粒致小鼠認(rèn)知損傷的探討.pdf

1、目的：通過采用鼻腔滴注法對(duì)照組、納米鋁組、微米鋁、鋁離子組進(jìn)行染毒探討納米鋁進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的可能性；納米氧化鋁對(duì)小鼠認(rèn)識(shí)能力的損傷作用進(jìn)而初步探討可能的機(jī)制。
　　 方法：取健康3月齡雄性ICR小鼠80只，分8組，劑量組分別為：空白對(duì)照組（每天只抓不滴注任何試劑）、溶劑對(duì)照組（每天滴注溶劑生理鹽水）、納米鋁低劑量組（50mg/kg 體重）、納米鋁中劑量組（100mg/kg 體重）、納米鋁高劑量組（200mg/kg 體重）、微米

2、鋁組（100mg/kg 體重）、鋁離子組（50mg/kg 體重）。連續(xù)30天每天3-5次鼻腔滴注上述試劑。
　　 染毒期結(jié)束后進(jìn)行Morris水迷宮試驗(yàn)、跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)、曠場(chǎng)試驗(yàn)；行為學(xué)檢測(cè)完畢每組取兩只進(jìn)行4％多聚甲醛和硝酸鑭灌注，做病理切片，進(jìn)一步做硫堇染色、免疫熒光染色、海馬做電鏡，硝酸鑭灌注后用戊二醛固定電鏡觀察血腦通透性；剩余小鼠猝死后置于EP 管中，-70℃保存，用于測(cè)定腦組織中氧化應(yīng)激水平和Western-blot 法檢

3、測(cè)LC3-Ⅱ、Caspase3、8、9蛋白的表達(dá)水平。
　　 結(jié)果：①納米鋁可進(jìn)入中樞系統(tǒng)且對(duì)血腦屏障的損傷作用：硝酸鑭示蹤法結(jié)果顯示納米鋁組硝酸鑭顆粒附著于血管內(nèi)皮細(xì)胞有一部分已經(jīng)經(jīng)緊密連接擴(kuò)散入組織間隙,亦可見毛細(xì)血管外水腫；嗅球電鏡觀察顯示納米顆粒進(jìn)入嗅球且對(duì)嗅球產(chǎn)生一定的損傷；免疫熒光法顯示ZO-1、Occuldin 緊密連接相關(guān)蛋白表達(dá)降低且形態(tài)紊亂提示納米顆?？赡苤卵X屏障損傷。②小鼠學(xué)習(xí)記憶能力測(cè)試：不同粒徑鋁組之

4、間與對(duì)照組相比，納米鋁組和鋁離子組Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)中定位導(dǎo)航時(shí)間較對(duì)照組增加(P<0.05)在第5天的空間搜索實(shí)驗(yàn)中，納米鋁組和鋁離子組在原平臺(tái)象限停留時(shí)間顯著縮短(P<0.05)；跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)入暗室及跳臺(tái)潛伏期較對(duì)照組顯著縮短，錯(cuò)誤次數(shù)增多(P<0.05)；在相同劑量的納米鋁和微米鋁組相比納米鋁組小鼠在Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)中定位導(dǎo)航時(shí)間較對(duì)照組增加，空間探索試驗(yàn)的潛伏期減少；在跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)入暗室及跳臺(tái)潛伏期較對(duì)照組顯著縮短。曠

5、場(chǎng)試驗(yàn)中與對(duì)照組相比納米鋁組小鼠中央格停留時(shí)間增加(P<0.05)。納米鋁不同劑量組在Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)中，與溶劑對(duì)照組相比，在4天的定位導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)中，納米鋁各劑量組定位導(dǎo)航時(shí)間增加(P<0.05)，且出現(xiàn)劑量效應(yīng)關(guān)系。在第5天的空間搜索實(shí)驗(yàn)中，納米鋁中劑量組和高劑量組原平臺(tái)象限停留時(shí)間顯著縮短(P<0.05)。在跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)中與溶劑對(duì)照組相比，納米鋁中劑量組和高劑量組小鼠潛伏期明顯縮短(P<0.05)，錯(cuò)誤次數(shù)明顯增加(P<0.05)。

6、在曠場(chǎng)試驗(yàn)中，與溶劑對(duì)照組相比，納米鋁中劑量組和高劑量組中央格停留時(shí)間明顯增加(P<0.05)。③HE 染色及硫堇染色病理組織學(xué)結(jié)果：CA3 區(qū)病理改變顯示對(duì)照組海馬錐體細(xì)胞排列整齊,邊緣清晰,呈多角型,中有核仁,頂樹突向內(nèi)層放射狀伸展；微米鋁組CA3 區(qū)神經(jīng)元腫脹,呈圓形,胞漿染色深淺不一,頂樹突變短且神經(jīng)元數(shù)量有所減少；納米鋁組CA3大部分神經(jīng)元呈氣球樣腫脹變性,核仁消失,頂樹突斷裂。④氧化應(yīng)激與凋亡相關(guān)蛋白的檢測(cè)：與溶劑對(duì)照組相比

7、納米鋁各劑量組MDA 含量增加差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；
　　 隨著納米鋁濃度增加MDA 含量也隨之增加出現(xiàn)劑量效應(yīng)關(guān)系，與相同劑量的微米鋁相比納米鋁組MDA 含量增加差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；與溶劑對(duì)照組相比納米鋁高劑量組SOD活性明顯下降（P<0.05）；與溶劑對(duì)照組相比納米鋁各劑量組GSH 含量均減少差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；與溶劑對(duì)照組相比、微米鋁組、納米鋁各劑量組GSH-PX 活性有增加趨勢(shì)但是

8、沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；與溶劑對(duì)照組相比納米鋁低、中劑量組CAT 活性增加差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），而納米鋁高劑量組CAT 活性降低差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。Westernblot 法檢測(cè)納米鋁染毒組小鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)caspase3的蛋白表達(dá)呈增加趨勢(shì)，低、中、高劑量組caspase-3的蛋白表達(dá)較對(duì)照組顯著增加，且差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；LC3-Ⅱ的蛋白表達(dá)也呈增加趨勢(shì)，且低、中、高劑量組較對(duì)照組顯著增加，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)

9、意義（P<0.05）；Caspase-8的剪切體表達(dá)也基本呈增加趨勢(shì)，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；Caspase-9的剪切體表達(dá)也呈增加趨勢(shì)，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。
　　 結(jié)論：滴鼻法染毒納米鋁顆?？梢赃M(jìn)入中樞神經(jīng)，進(jìn)入中樞神經(jīng)的途徑可能為透過血腦屏障和通過嗅球轉(zhuǎn)運(yùn)，且對(duì)血腦屏障產(chǎn)生一定損傷作用；納米鋁經(jīng)滴鼻法染毒可致小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的損傷其損傷作用較相同劑量的微米鋁嚴(yán)重；納米鋁所致的氧化應(yīng)激損傷中是以自由基產(chǎn)