长期铅暴露致大鼠神经退行性改变

【作者】 冯昶； 范广勤； 黎砚书； 陈英； 焦欢； 周繁坤； 杜桂花； 王志平； 管临福；

【机构】 南昌大学公共卫生学院；

【摘要】 目的探讨长期铅暴露所致的大鼠中枢神经系统退行性改变及其相关基因蛋白表达的变化。方法将成年雌性SD大鼠随机分为空白组、低铅组和高铅组,分别给予0,800,1500 mg·L^-1醋酸铅溶液饮水染毒,10 d后与雄性大鼠合笼,繁殖仔鼠,雌鼠染铅至仔鼠断乳。雄性仔鼠断乳后对应于其母鼠所在组别继续分别给予醋酸铅溶液0,300,900 mg·L^-1。仔鼠于断乳（3周）、中年（41周）、老年（70周）时,采用ICP-AES测定血铅和皮质、海马铅含量;硫堇染色观察3个年龄皮质、海马神经元密度;采用透射电子显微镜观察老年大鼠海马神经元超微结构的改变;活体MRI（核磁共振）技术测量老年大鼠大脑及海马体积;采用ELISA法测定脑组织8-OhdG（8-羟脱氧鸟苷）含量;采用RT-PCR和Western blot测定APP,tau,GRP78和GRP94表达水平。结果 （1）各个年龄仔鼠血铅及脑组织铅含量均随着铅染毒剂量增加而增高（P<0.05）;同一染铅剂量下各年龄仔鼠血铅无显著差异（P>0.05）,但皮层、海马铅含量中年与老年鼠均比断乳鼠高（P<0.05）。（2）形态学改变:活体MRI结果显示,铅染毒老年鼠大脑体积下降（P<0.05）,海马体积呈下降趋势,但无统计学意义（P>0.05）;硫堇染色发现铅染毒组老年鼠,皮层顶区和海马CA1、DG区神经元密度减少,明显低于空白组（P<0.05）;电镜结果提示,随着染铅剂量增加,胞质、胞核、内质网结构和突触结构均遭到不同程度的破坏,出现早期神经元细胞凋亡现象。（3）大脑皮层、海马APP mRNA水平,铅染毒仅使老年鼠表达增加（P<0.05）,中年和断乳鼠变化不明显;而皮层和海马APP蛋白水平在断乳和老年鼠均随染铅剂量增加而升高,且高铅组与空白组均有统计学差异（P<0.05）。（4）铅染毒对各年龄仔鼠皮层和海马tau mRNA表达无明显影响;但断乳鼠海马tau蛋白表达两个铅染毒组均高于空白组（P<0.05）,而海马磷酸化tau（Ser396）蛋白则在老年鼠表现为高铅组明显高于其余两组（P<0.05）。各年龄仔鼠皮层tau及磷酸化蛋白均不受染铅影响。（5）铅染毒使老年鼠大脑皮层、海马GRP78 mRNA和蛋白表达均升高（P<0.05）,而断乳和中年鼠均无类似改变（P>0.05）。老年鼠仅高铅组海马GRP94 mRNA表达显著高于低铅和空白组（P<0.05）,而蛋白水平各组间均无差异;GRP94 mRNA和蛋白在各年龄不同染铅组间皮层变化均不明显。（6）铅染毒增加了断乳和老年鼠大脑8-OHdG的含量,且呈剂量-反应关系（P<0.05）。结论铅暴露导致的神经退行性改变可能与内质网应激反应有关,也可能与铅导致的氧化应激和APP/tau的表达有关。更多还原