纹状体多巴胺能神经元在丙烯酰胺神经毒性中的作用

【作者】 潘校琦； 熊飞； 郭雄雄； 严红；

【机构】 华中科技大学同济医学院公共卫生学院卫生毒理学系；

【摘要】 目的在整体动物水平探讨丙烯酰胺(Acrylamide,ACR)对大鼠纹状体内多巴胺能神经元的损伤作用。方法体内研究ACR对SD雄性大鼠纹状体多巴胺及其代谢产物的含量,以及多巴胺相关转运蛋白的影响。试验分为对照组,20,30,40mgACR/kg体重三个剂量组,每周连续灌胃染毒5天,间隔2天,共20天。于第0,6,13,20天进行步态评分,第0,20天测定大鼠的后肢支撑力和甩尾时间,反映大鼠的神经行为学改变;高效液相色谱法测定纹状体内多巴胺及其代谢产物DOPAC含量;紫外分光光度法测定纹状体内MAO活性;western blot和RTPCR法分别检测DAT,VMAT2以及TH的蛋白和mRNA表达。结果研究表明与正常对照组相比,染毒第6天起,各剂量组大鼠步态分值均明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);染毒第20天,各剂量组大鼠后肢支撑力指数均显著增加(P<0.05),但大鼠的甩尾时间明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05)。与正常对照组相比,30mg/kgACR组大鼠纹状体内多巴胺含量约升高24.0%(P<0.05),其代谢产物DOPAC含量约降低33.8%(P<0.05);40mg/kgACR组纹状体内多巴胺含量约升高69.8%(P<0.05),DOPAC含量约降低46.0%(P<0.05)。MAO活力与对照组相比均有所上升,但无统计学差异。在大鼠的大脑皮层和小脑部位多巴胺含量未发现明显改变。另外RT-PCR结果显示:大鼠纹状体内DATmRNA表达与对照组比较,各剂量组均明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);40mg/kg ACR组纹状体内VMAT2 mRNA表达显著降低(P<0.05);但在40mg/kg ACR组中TH mRNA表达显著升高(P<0.05)。Western blot结果显示:40mg/kgACR组纹状体内的糖基化DAT蛋白表达显著降低(P<0.05),VMAT2蛋白表达也显著降低(P<0.05),但TH蛋白表达明显升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 ACR亚急性染毒能引起大鼠步态异常,后肢支撑力减弱,痛阈改变。ACR对大鼠多巴胺含量的影响存在脑区特异性,主要作用部位在纹状体,提示纹状体多巴胺系统功能紊乱可能参与了ACR的神经毒性作用。ACR使纹状体内糖基化DAT、VMAT2 mRNA和蛋白表达降低,TH mRNA和蛋白表达增加,但对MAO活力无明显作用,提示ACR主要通过影响神经递质的合成和转运功能,从而导致大鼠纹状体内多巴胺含量的改变。本研究为ACR引起的多巴胺能神经系统功能紊乱提供可能的机制。更多还原