不同发育阶段慢性低水平铅暴露对大鼠学习记忆影响的研究

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目的:研究不同发育阶段慢性低水平铅暴露时大鼠神经行为、海马LTP以及海马区NMDAR1/NMDAR-2A mRNA表达的改变,从而进一步明确铅暴露的高危人群并为其影响学习记忆的机制提供理论依据。方法:采用0.2%醋酸铅溶液作为处理因素分不同发育时段暴露于大鼠,建立铅暴露的动物模型,设立正常对照组、断乳后铅暴露组、围产期铅暴露组和持续铅暴露组。利用Morris水迷宫试验、离体海马脑片技术、电镜技术和原位杂交技术,分别检测不同发育阶段铅暴露后动物的空间学习记忆能力、海马长时程增强、超微结构以及海马各区NMDAR1/NMDAR-2A mRNA表达的改变。结果:(1)Morris水迷宫试验空间探索结果提示围产期铅暴露组及持续铅暴露组找到避难平台所需时间与对照组有显著差异(P<0.05),而断乳后铅暴露组大鼠与对照组无显著差异(P>0.05)。认知加工能力结果显示从第三次测试开始对照组及断乳后铅暴露组已逐渐能辨明方向,并迅速找到避难平台,而持续铅暴露组及围产期铅暴露组仍比较盲目,且两者相比较有非常显著的差异(P<0.01)。(2)离体海马脑片CA1区LTP的检测结果提示虽然断乳后铅暴露组血铅及脑铅值明显高于对照组,但LTP无明显损害(P>0.05)。而围产期铅暴露组此时血铅及脑铅值均基本接近于对照组,但其与持续铅暴露组一样LTP均受到损害(P<0.05)。(3)原位杂交结果表明发育期铅暴露对NMDAR1/NMDAR-2A mRNA表达的影响具有明显的海马区域特异性及年龄依赖性,且以对CA1、CA3区及齿状回部位的影响最为明显。持续铅暴露组大鼠海马区锥体细胞层NMDAR1 mRNA表达的平均光密度与对照组相比较16天时CA1区、CA3区分别增加18.75%和13.2%,而在齿状回(DG)颗粒细胞层表达却降低14。290;在 32天。64天除 DG降低 9.67%丸10.670外,各海马区未见有明显变化;海马各区NMDAR-ZA mRNA的表达亦随着发育期而变化。持续铅暴露组及围产期铅暴露组与对照组比较各区光密度均有减低,其中持续铅暴露组 16天时各减低:CAI—14.280。CAZ—8.82O、CA3—12.5O。DG—13.51%;DG在32天、64天各减少 11.43%和 14.71%。总之海马各区 NMDARlhaMDAR.ZA mRNA表达的变化在围产期铅暴露组与持续铅暴露组基本类同,而在断乳后铅暴露组则与对照组相较无明显差异p叩刀5人(4电镜观察:发育早期铅暴露海马*Al区可有髓鞘分层。高尔基复合体扩张空泡、神经毡空泡及血管周细胞胞浆内和溶酶体内有异常致密物,胶质细胞固缩致密,周围间质水肿,胞浆胶质丝紊乱,线粒体致密等改变;而突触结构未见有明显改变。结论:山在海马发育的关键时期铅暴露,能影响空间学习辩认能力及CAI区LTP的幅值,且这种影响能一直持续到大鼠成年时;而在断乳后才开始的铅暴露对大鼠学习记忆能力的影响不显著。由此推测孕母及婴儿是铅暴露的高危人群,是血铅水平筛查的重点对象。()慢性低水平铅暴露可能扰乱海马发育关键时期NMDARI/NMDAR-ZA mRNA等NMDAR mKNA水平的正常表达进程,从命影响****。蛋白表达,最终导致突触可塑性的持久改变。这证实了NMDAR确实是铅暴露的关键靶源之一,也提示了NMDAR mRNA的改变可能是铅暴露影响学习记忆及突触可塑性的机制之一。O)超微结构的改变表明在海马发育早期低水平铅暴露可能影响神经电冲动的传导及神经元的代谢等,进而影响学习记忆,但对与递质密切相关的突触结构影响似乎不明显。
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