PKC調控NMDAR在鋁致大鼠學習記憶損傷中的作用機制研究.pdf

1、目的：通過急性側腦室和亞慢性腹腔注射染鋁，探討PKC調控NMDAR在鋁對大鼠學習記憶損傷中的作用機制。
　　方法：
　　1.急性側腦室染毒
　　(1)動物的分組及處理：①大鼠適應性飼養(yǎng)1周后，采用隨機數字表法按體質量隨機分為5組，即手術對照組、生理鹽水組、4mmol/L Al(mal)3組、16mmol/L Al(mal)3組、64mmol/LAl(mal)3組，每組10只。手術組不采取處理措施，生理鹽水組組、低、中和

2、高劑量組分別側腦室給藥5μl，并在5分鐘之內勻速緩慢注入，染毒七天，建立急性染鋁模型；②大鼠隨機分為5組，即手術對照組、生理鹽水組、PMA組、染鋁組（64mmol/L Al(mal)3組）、PMA+染鋁組，每組10只。生理鹽水組、PMA組、染鋁組、PMA+染鋁組分別注射5μl生理鹽水、PMA、64mmol/L Al(mal)3和PMA+Al(mal)3，染毒七天，研究PKC在鋁致大鼠學習記憶損傷的作用。
　　(2)大鼠染毒結束后

3、Morris水迷宮檢測大鼠學習記憶能力，分為定位航行實驗（學習能力）和空間探索實驗（記憶能力）；曠場檢測大鼠對陌生環(huán)境的適應能力。
　　(3)免疫印跡法(Western-blot)檢測大鼠海馬組織中PKC、NMDAR1、NMDAR2A、NMDAR2B、CaMKII、Phospho-CaMKII(Thr286)蛋白的相對表達水平。
　　(4)實時熒光定量聚合酶鏈法（RT-PCR）檢測大鼠海馬組織 NMDAR1、NMDAR2A、

4、NMDAR2B mRNA的表達。
　　2.亞慢性腹腔注射染毒
　　(1)動物的分組及處理：50只雄性 SD大鼠隨機分為空白組、溶劑對照組、15mmol/L Al(mal)3組、30mmol/L Al(mal)3組、60mmol/L Al(mal)3組，腹腔注射染毒2個月，空白組不做任何處理。
　　(2)免疫印跡法(Western-blot)檢測大鼠海馬組織中PKC、NMDAR1、NMDAR2A、NMDAR2B、CaMK

5、II、Phospho-CaMKII(Thr286)蛋白的相對表達水平。
　　(3)實時熒光定量聚合酶鏈法（RT-PCR）檢測大鼠腦組織NMDAR1、NMDAR2A、NMDAR2B mRNA的表達。
　　結果：
　　1.急性側腦室染毒
　　(1)Morris水迷宮檢測結果：①定位導航實驗結果顯示隨著訓練天數的增加，各組大鼠的逃避潛伏期逐漸縮短，5個時點間逃避潛伏期差異有統(tǒng)計學意義；在每天的訓練中，各組大鼠的逃避潛伏

6、期隨著染毒劑量的增加而增加，從第2天開始，各劑量組大鼠尋找平臺的潛伏期比手術對照組明顯延長，并且差異具有統(tǒng)計學意義，染毒劑量與染毒時間不存在交互作用?？臻g探索實驗顯示：高劑量組大鼠第一次穿越平臺時間比手術對照組高出68.12％，目標象限停留時間下降了23.9%，各組大鼠穿越平臺次數沒有顯著性差異。曠場實驗結果：與空白組、手術組和生理鹽水組相比，高劑量組大鼠在中央格的停留時間明顯延長，高劑量組比手術對照組高出56.5%，站立次數和修飾次數

7、分別下降了36.8%和37.9%。②與染鋁組相比，注射PKC激動劑后，大鼠第一次穿越平臺次數降低了34.8%，目標象限停留時間增加了26.9%。曠場結果顯示：與染鋁組相比，染鋁+PMA組中央格停留時間、站立次數及修飾次數之間均無明顯差異。
　　(2)免疫印跡法檢測大鼠海馬組織中PKC、CaMKII、Phospho-CaMKII(Thr286)和NMDA受體各亞基，結果顯示：①NR1、NR2B隨著染毒劑量的增加呈下降趨勢。與對照組相

8、比，高劑量組NR1和NR2B的表達量分別下降了29.9%和32.9%，且差異具有統(tǒng)計學意義；NR2A雖也呈下降趨勢，但是差異無統(tǒng)計學意義。高劑量組 PKC和Phospho- CaMKII(Thr286)的表達下降了20.9%和34.7%② PMA單獨作用并未對NMDA受體各亞基產生影響，但與染鋁組相比，注射PMA后NR1及NR2B的表達水平分別增加了34.9%和34.3%；注射PKC激動劑后，PKC表達增加了15.8%，與染鋁組比較，染

9、鋁+PMA組的 PKC和Phospho-CaMKII(Thr286)蛋白表達水平可恢復23.5%和40.2%。
　　(3)基因檢測結果：①隨著染毒劑量增加，各組大鼠NR1、NR2A基因的表達水平逐漸下降，差異有統(tǒng)計學意義，與手術對照組相比，高劑量組 NR1、NR2A分別下降的48%和32%，NR2B也呈下降趨勢,但無顯著性差異。
　　2.亞慢性腹腔注射染毒
　　(1)Western-blot結果顯示：隨著染毒劑量的增加

10、，NR1、NR2A、NR2B的蛋白水平呈下降趨勢，與空白對照組相比，高劑量組 NR1、NR2A、NR2B的表達分別下降22.0%、29.7%、29.8%。PKC、Phospho-CaMKII(Thr286)的蛋白表達水平隨著染毒劑量的增加逐漸降低，高劑量組比空白對照組分別下降了29.3%和31.5%.
　　(2)NR1和NR2A的基因水平下降了一半以上，NR2B的基因無明顯變化。
　　結論：
　　1.側腦室染鋁可以損傷

11、大鼠學習記憶，損傷程度隨著染毒劑量的增加而加重；
　　2.急性染鋁引起NMDAR2B蛋白的改變不是由于轉錄水平改變引起的，主要是由于PKC調控修飾NR2B引起的，在亞慢性腹腔染毒中進一步得到證實；
　　3.鋁引起學習記憶損傷與NMDA受體表達改變有關，可能是由于鋁進入腦組織后，抑制PKC的轉位與激活，影響NMDA受體通道開放及NMDAR/ CaMKII復合物的形成，從而損傷學習記憶。
　　本課題由國家自然科學基金重點項