氟砷聯(lián)合染毒對仔鼠海馬和大腦皮質(zhì)PI3K-mTOR信號分子表達的影響.pdf

1、目的：觀察生命早期氟、砷暴露對仔鼠生長發(fā)育、神經(jīng)反射、空間學(xué)習(xí)記憶能力以及神經(jīng)元超微結(jié)構(gòu)及突觸超微結(jié)構(gòu)的變化，探究氟、砷暴露對PI3K-mTOR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在海馬組織和大腦皮質(zhì)表達的影響。
　　方法：將80只SPF級SD大鼠雌雄1：1合籠，觀察到陰栓時為雌鼠受孕日，將孕鼠隨機分為4組，分別為對照（自來水）組、氟（100 mg/L NaF）染毒組、砷（75 mg/L NaAsO2）染毒組和聯(lián)合（100 mg/L NaF+75 mg/

2、L NaAsO2）染毒組，每組10只。從妊娠第0天至仔鼠出生后21 d（postnatal day21，PND21），孕鼠經(jīng)自由飲水方式進行染毒，斷乳（PND21）后仔鼠飲用與母鼠相同濃度的染毒溶液繼續(xù)染毒至PND42。觀察仔鼠生長發(fā)育情況，檢測其神經(jīng)行為反射指標(biāo)，采用Morris水迷宮檢測PND21和PND42仔鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力，檢測仔鼠腦組織中氟、砷含量，觀察仔鼠海馬神經(jīng)元超微結(jié)構(gòu)以及突觸超微結(jié)構(gòu)的變化，檢測海馬神經(jīng)細胞凋亡率，

3、采用Western blot方法檢測海馬和大腦皮質(zhì)組織中mTOR及其磷酸化（p-mTOR）、PI3K、AKT及其磷酸化（p-AKT）蛋白的表達水平。
　　結(jié)果：1與對照組相比PND7-PND35時，氟染毒組和砷染毒組以及PND7-PND42時，聯(lián)合染毒組仔鼠體重均降低（P<0.05）；PND5時砷染毒組以及PND5、PND7和PND10時，氟砷聯(lián)合染毒組仔鼠平面翻正反射陽性率較低；在PND5和PND6時，氟染毒組以及在PND6時，

4、砷染毒組仔鼠負(fù)趨地性陽性率降低，在PND5-PND7時氟砷聯(lián)合染毒組仔鼠負(fù)趨地性陽性率較低（P<0.0083）。2隨著訓(xùn)練天數(shù)的增加，四組仔鼠逃避潛伏期時間均縮短（P<0.05）；與對照組相比，訓(xùn)練第1天時，僅砷染毒組PND21仔鼠的逃避潛伏期較長（P<0.05）；訓(xùn)練第11天時，僅聯(lián)合染毒組PND21仔鼠的逃避潛伏期長于氟染毒組（P<0.05）。訓(xùn)練第4天及第11天時聯(lián)合染毒組PND21仔鼠首次到達平臺時間均較長；訓(xùn)練第4天時砷染毒組

5、PND21仔鼠的目標(biāo)象限停留時間較短，聯(lián)合染毒組PND21仔鼠的穿臺次數(shù)較少（P<0.05）。砷染毒組和聯(lián)合染毒組PND42仔鼠在訓(xùn)練第1天和第11天的逃避潛伏期時間均長于與對照組和氟染毒組；且聯(lián)合染毒組PND42仔鼠在訓(xùn)練第2天的逃避潛伏期長于對照組和砷染毒組（P<0.05）。訓(xùn)練第4天時，聯(lián)合染毒組PND42仔鼠的首次到達平臺時間長于對照組和氟、砷染毒組；聯(lián)合染毒組和氟、砷染毒組PND42仔鼠的目標(biāo)象限停留時間、穿臺次數(shù)均少于對照組

6、；訓(xùn)練第11天時，聯(lián)合染毒組和砷染毒組PND42仔鼠的首次到達平臺時間均長于對照組和氟染毒組；聯(lián)合染毒組和氟、砷染毒組PND42仔鼠的目標(biāo)象限停留時間均短于對照組（P<0.05）。3透射電鏡觀察，染毒組仔鼠海馬神經(jīng)元胞體皺縮，細胞器腫脹空化，突觸小泡有所減少，突觸前后膜有融合現(xiàn)象；與對照組相比， PND21和PND42染毒組仔鼠海馬神經(jīng)元細胞凋亡率均升高，氟砷聯(lián)合染毒組仔鼠海馬神經(jīng)元細胞凋亡率分別高于氟、砷單獨染毒組（P<0.05）。4

7、與對照組相比，PND21時，染毒組仔鼠海馬組織和大腦皮質(zhì)中mTOR和p-mTOR蛋白表達水平均降低；PND42時，砷染毒組和氟砷聯(lián)合染毒組仔鼠海馬組織中mTOR和p-mTOR蛋白表達水平均降低，大腦皮質(zhì)中各染毒組僅p-mTOR蛋白表達水平低于對照組；氟、砷染毒組以及氟砷聯(lián)合染毒組仔鼠海馬和大腦皮質(zhì)組織中PI3K和p-AKT蛋白的表達水平均降低，氟砷聯(lián)合染毒組仔鼠海馬和大腦皮質(zhì)組織中AKT蛋白的表達水平也均降低（P<0.05）；與氟染毒組

8、相比，PND21時聯(lián)合染毒組及PND42時砷染毒組和聯(lián)合染毒組仔鼠海馬組織中AKT蛋白的表達水平均較低（P<0.05）。
　　結(jié)論：1生命早期氟、砷及其聯(lián)合染毒能使仔鼠的生長發(fā)育、空間學(xué)習(xí)記憶能力受到損傷。2氟、砷及其聯(lián)合染毒能損害仔鼠海馬神經(jīng)元細胞形態(tài)以及突觸結(jié)構(gòu)。3氟、砷及其聯(lián)合染毒能導(dǎo)致仔鼠海馬神經(jīng)元細胞凋亡率升高。4氟、砷及其聯(lián)合染毒能夠下調(diào)仔鼠海馬組織和大腦皮質(zhì)中mTOR及其磷酸化、PI3K、p-AKT蛋白表達水平。5在