锰暴露通过多通路机制引起SD大鼠运动功能障碍

【作者】 聂露琳； 何开武； 刘建军； 杨细飞；

【机构】 深圳市疾病预防控制中心；

【摘要】 目的锰作为一种人体必需的微量元素,在机体的生长发育过程中扮演者重要角色。研究显示,过量的锰暴露可引起严重的神经毒性并造成运动功能障碍,然而其作用机制尚不清楚。在本研究中,我们探讨锰暴露对SD大鼠运动功能障碍的影响,为阐明锰神经毒性的发病机制及其防治提供科学依据。方法 2月龄成年SD大鼠被随机分为对照组、1g/L锰处理组和20g/L锰处理,饮水喂锰处理三个月。接着进行运动相关行为学的检测,具体包括步态分析、平衡木,以及嗑瓜子实验。双向差异凝胶电泳(2D-DIGE)耦合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)用以探究锰处理对SD大鼠苍白球组织蛋白表达的影响。结果步态分析结果显示,锰暴露能引起SD大鼠步态紊乱,并且随着剂量的升高,大鼠的步态紊乱越严重;平衡木实验结果显示,不同剂量锰处理均能引起SD错误次数的增加;嗑瓜子实验结果显示,与对照组相比,锰处理组大鼠嗑瓜子的数量明显减少,并且被咬过的瓜子大多呈现不规则咬痕。行为学结果提示,锰处理能引起成年SD大鼠运动功能障碍。蛋白质组学分析显示,与对照组相比,1g/L锰处理组大鼠苍白球组织中发现有13个蛋白发生差异表达,20g/L锰处理组大鼠苍白球组织中发现有14个蛋白发生差异表达。生物信息学分析显示差异蛋白的功能主要涉及到糖酵解、谷胱甘肽代谢过程、突触囊泡转运过程和ATP结合活性等。结论锰暴露致成年SD大鼠运动功能障碍与苍白球组织中多种差异蛋白的调控密切相关。更多还原