低浓度SO₂慢性暴露诱导大鼠空间学习记忆能力损伤及炎症效应

【作者】 郭琳； 姚高毅； 桑楠；

【机构】 山西大学环境与资源学院；

【摘要】 目的 SO₂是一种全身性有毒大气污染物,可通过其衍生物引起多种脏器氧化损伤和DNA损伤。流行病学研究结果显示大气SO₂污染和多种神经退行性疾病引起的住院和死亡风险增加具有相关性,比如周期性偏头痛、中风和脑肿瘤等,提示SO₂除了能引起我们熟知的呼吸道疾病之外,极有可能是神经系统疾病发病的一个重要诱因。而已有的动物实验研究尚缺乏在神经元突触水平阐释SO₂诱导中枢神经损伤的证据;而且众所周知,个体暴露于空气污染的最显著的特征是低浓度终身暴露,而相关研究多集中于流行病学资料或是高浓度SO₂吸入暴露,在相对低浓度或低浓度的研究鲜见报道,由此提出本课题。方法本研究以不同浓度SO2对大鼠熏气90天建立整体动物吸入染毒模型,采用MorrisWater Maze检测大鼠空间学习记忆功能,研究SO₂对大鼠认知功能的损伤效应;借助透射电镜、Real-time RT-PCR和Western-blot技术考察细胞因子、炎症因子、海马突触可塑性相关即早基因、谷氨酸受体、蛋白激酶的表达变化,确定SO₂慢性暴露诱导的认知损伤机制。结果低浓度SO₂慢性（90天）暴露诱导大鼠海马组织和皮层组织神经退行性变和胶质细胞活化反应增加,引起神经炎症反应,导致炎性因子IL-1β、TNF-α和促炎因子COX-2、iNOS的表达显著升高;并能通过引起海马神经元突触前小泡密度减少和突触后密度区变薄以及谷氨酸突触受体亚型和蛋白激酶表达显著降低,改变突触可塑性,最终导致大鼠在Morris水迷宫空间记忆任务中穿越平台区域的次数和在目标象限的时间下降,造成大鼠空间记忆能力损伤。结论低浓度SO₂慢性（90天）暴露可能通过诱导炎症反应,引发突触可塑性变化并造成空间学习记忆能力损伤。更多还原