海馬葡萄糖攝取變化在電磁暴露致學(xué)習(xí)記憶損害中的作用及變化機(jī)理探討.pdf

1、目的：隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，電磁技術(shù)廣泛應(yīng)用于通訊、廣播、醫(yī)療、科研、軍事及多種家用電器，電磁輻射職業(yè)暴露人群增多，環(huán)境電磁輻射水平升高。電磁污染正突出為一個(gè)職業(yè)衛(wèi)生和公共衛(wèi)生問題，其對(duì)人群健康的影響備受關(guān)注，相應(yīng)的生物效應(yīng)及其機(jī)制成為亟待研究的科學(xué)問題。既往研究表明電磁暴露可以導(dǎo)致機(jī)體多個(gè)系統(tǒng)和器官功能異常，其中以中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的損傷尤為突出，電磁暴露致中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害早期表現(xiàn)為神經(jīng)行為障礙，主要表現(xiàn)為學(xué)習(xí)記憶功能障礙。葡萄糖

2、(Glucose，GLU)不僅是腦組織最主要的能量來(lái)源，而且對(duì)促進(jìn)和維持學(xué)習(xí)記憶功能發(fā)揮重要作用，GLU 可以增強(qiáng)動(dòng)物和人的學(xué)習(xí)記憶能力，多種認(rèn)知障礙疾病伴隨著大腦局部GLU代謝異常，且破壞腦GLU代謝可引起AD 樣改變。本室前期研究表明，電磁暴露可以導(dǎo)致腦能量代謝障礙和腦脊液中未被代謝的GLU 增多。本研究旨在闡明電磁暴露對(duì)海馬葡萄糖攝取的影響，明確GLU 干預(yù)處理對(duì)電磁暴露所致學(xué)習(xí)記憶能力損害的作用，并在此基礎(chǔ)上探討電磁暴露所致海馬

3、葡萄糖攝取改變的機(jī)理。
　　 方法：①大鼠連續(xù)電磁暴露模型：健康成年SD大鼠置于專用輻照盒內(nèi)，在電磁暴露暗室內(nèi)接受30mW/cm2 連續(xù)電磁暴露，暴露時(shí)間7d、14d、21d、28d，每天20min。
　　 ②采用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)大鼠連續(xù)電磁暴露28d后學(xué)習(xí)記憶功能，并通過(guò)訓(xùn)練前30min 給予大鼠500mg/kg的GLU 腹腔注射干預(yù)，觀察葡萄糖攝入對(duì)電磁暴露后學(xué)習(xí)記憶功能影響。③通過(guò)海馬切片組織培養(yǎng)，用液體

4、閃爍計(jì)數(shù)法(LSC)檢測(cè)連續(xù)電磁暴露7d、14d、21d、28d后基礎(chǔ)狀態(tài)下(無(wú)Ins 刺激)海馬對(duì)3H-2-deoxy-D-glucose(3H-2DG)的攝取能力變化。④通過(guò)在人工腦脊液中加入胰島素(Insulin，Ins)，LSC 法觀察連續(xù)電磁暴露7d、14d、21d、28d后海馬Ins 刺激的3H-2DG 攝取能力變化。⑤采用Westernblot 檢測(cè)電磁暴露7d、14d、21d、28d后海馬胰島素受體(IR)、Akt、葡萄

5、糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體4(GLUT4)的蛋白表達(dá)水平，⑥第三腦室注射Insulin，采用Western blot 檢測(cè)電磁暴露7d、14d、21d、28d后海馬Akt 磷酸化水平和GLUT4 轉(zhuǎn)位變化。
　　 結(jié)果：① 30mW/cm2 電磁波連續(xù)暴露28d后，暴露組大鼠與對(duì)照組相比尋找平臺(tái)的潛伏期延長(zhǎng)，在目的象限的停留時(shí)間縮短，跨越虛擬平臺(tái)的次數(shù)減少(p<0.05)。GLU干預(yù)組大鼠尋找平臺(tái)的潛伏期明顯短于暴露組(p<0.05)，在目的象

6、限的停留時(shí)間、跨越虛擬平臺(tái)的次數(shù)較暴露組明顯提高(p<0.05)，GLU 干預(yù)組尋找平臺(tái)的潛伏期、在目標(biāo)象限停留時(shí)間和跨越平臺(tái)的次數(shù)與對(duì)照組相比均無(wú)明顯差異。②電磁波連續(xù)暴露7d、14d、21d、28d后大鼠海馬對(duì)3H-2DG的攝取隨暴露時(shí)間延長(zhǎng)逐步降低，暴露28d組大鼠海馬對(duì)3H-2DG的攝取明顯低于對(duì)照組(p<0.05)。③電磁暴露7d、14d、21d、28d后大鼠海馬Ins 刺激的3H-2DG 攝取逐步降低，對(duì)照組和暴露7d、14

7、d組海馬Ins 刺激的3H-2DG 攝取顯著高于基礎(chǔ)水平(p<0.05)，暴露21d和28d組大鼠海馬Ins 刺激的3H-2DG 攝取較基礎(chǔ)狀態(tài)無(wú)顯著差異，但均明顯低于對(duì)照組(p<0.05)。④電磁暴露21d和28d組大鼠海馬IR蛋白表達(dá)較對(duì)照組下降(p<0.05)，電磁暴露28d組較對(duì)照組海馬Akt蛋白表達(dá)下降(p<0.05)，各組GLUT4蛋白表達(dá)無(wú)明顯差異。⑤電磁暴露21d和28d組大鼠海馬Ins 刺激的Akt 磷酸化水平較對(duì)照組

8、明顯降低(p<0.05)，電磁暴露28d組大鼠海馬Ins 刺激的GLUT4 轉(zhuǎn)位較對(duì)照組明顯降低(p<0.05)，暴露各組基礎(chǔ)狀態(tài)的Akt 磷酸化水平和GLUT4 轉(zhuǎn)位與對(duì)照組無(wú)明顯差異。
　　 結(jié)論：①連續(xù)、低強(qiáng)度電磁暴露可以導(dǎo)致大鼠學(xué)習(xí)記憶功能降低，給予葡萄糖干預(yù)可以減輕電磁暴露所導(dǎo)致的學(xué)習(xí)記憶功能損害。②連續(xù)電磁暴露可導(dǎo)致大鼠海馬在基礎(chǔ)狀態(tài)下和胰島素刺激狀態(tài)下對(duì)葡萄糖的攝取能力降低，且胰島素刺激的葡萄糖攝取下降尤為突出，這