鋁對斑馬魚學(xué)習(xí)記憶能力的影響及其相關(guān)機(jī)制初步研究.pdf

1、阿爾茨海默病(Alzheimer's disease，AD)是一種以持續(xù)性記憶減退、認(rèn)知功能障礙、行為異常以及人格改變?yōu)樘卣鞯倪M(jìn)行性神經(jīng)退化疾病。隨著全世界人口老齡化的迅速增加，AD的患病率逐年增長，其發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜，至今尚未明確，因此AD發(fā)病機(jī)制的深入研究對尋求治療和預(yù)防AD的方法具有重要意義。
　　斑馬魚作為一種新型的脊椎動物模型，由于其腦組織如嗅球、下丘腦、大腦皮質(zhì)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)以及主要的神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)如膽堿能、多巴胺、去甲

2、腎上腺素能通路與哺乳動物相似，加之其胚胎及幼魚小、透明、發(fā)育迅速、易于實時觀察;成魚個體小，產(chǎn)卵量大，易于高通量篩選等優(yōu)點，使得斑馬魚廣泛用于人類神經(jīng)疾病的研究。
　　Al中毒學(xué)說是AD發(fā)病機(jī)理之一，Al無生物學(xué)作用但卻是一種神經(jīng)毒素，可誘導(dǎo)氧化損害，導(dǎo)致神經(jīng)元死亡，同時還促進(jìn)老年斑及神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成，由其產(chǎn)生的病理學(xué)和行為學(xué)變化與阿爾茨海默病類似，但Al的作用機(jī)制復(fù)雜，至今尚未明確。因此本實驗通過基因?qū)W和行為學(xué)來探討Al對斑馬

3、魚學(xué)習(xí)記憶能力的影響及其相關(guān)機(jī)制:
　　采用對6-8月齡的成年AB型斑馬魚用AlCl3溶液浸泡30天后，采用T迷宮檢測成年斑馬魚學(xué)習(xí)記憶能力的改變，處死成年斑馬魚后測定其相關(guān)神經(jīng)生化指標(biāo)及其糖代謝酶活性，通過基因芯片分析對鋁的神經(jīng)毒性影響作全面分析，并通過反轉(zhuǎn)錄熒光定量PCR對部分異常表達(dá)基因進(jìn)行驗證，考察其對于信號通路及蛋白表達(dá)異常等方面的影響，以期能夠?qū)︿X致學(xué)習(xí)記憶損傷的機(jī)制進(jìn)行客觀的初步闡述，從而為Al致阿爾茨海默病的分子機(jī)

4、制提供理論依據(jù)。結(jié)果表明:T迷宮行為學(xué)檢測，鋁離子組斑馬魚最后一次訓(xùn)練進(jìn)入營養(yǎng)富集區(qū)(EC)的潛伏期與首次訓(xùn)練相比顯著增加(P＜0.05)，正常對照組斑馬魚最后一次訓(xùn)練進(jìn)入EC區(qū)潛伏期與首次相比極顯著減少(P＜0.01);鋁離子組斑馬魚腦組織神經(jīng)生化指標(biāo)與正常對照組相比，TChE活性、T-SOD活性、MDA含量極顯著增加(P＜0.01);糖代謝相關(guān)指標(biāo)與正常對照組比，糖酵解限速酶HK活力顯著降低(P＜0.05)、PFK活性極顯著降低(P

5、＜0.01); PK活性無顯著性差異。基因芯片和RT-qPCR分析顯示，在即刻早期基因中，鋁離子組斑馬魚與正常對照組相比，egr2b mRNA轉(zhuǎn)錄水平顯著升高、egr4、v-fos mRNA轉(zhuǎn)錄水平極顯著升高;在糖代謝相關(guān)基因中，pfkfb41 mRNA轉(zhuǎn)錄水平極顯著降低，但aldob mRNA轉(zhuǎn)錄水平無明顯差異;在其他學(xué)習(xí)記憶相關(guān)基因中，突觸結(jié)合蛋白syt5 mRNA轉(zhuǎn)錄水平顯著升高，鈣結(jié)合蛋白s100a10b mRNA轉(zhuǎn)錄水平極顯著