慢性硫酸錳染毒對大鼠海馬組織PI3K-Akt信號通路及Hsp70的影響.pdf

1、目的：通過建立大鼠慢性硫酸錳染毒模型，觀察大鼠血漿氧化應激指標及Hsp70含量的變化，同時觀察海馬組織凋亡相關基因和Hsp70基因表達的變化、海馬組織PI3K/Akt信號通路相關蛋白表達及磷酸化的改變以及Hsp70蛋白的表達量，研究MnSO4誘發(fā)神經(jīng)凋亡可能的機制以及對PI3K/Akt信號通路的影響，并探討Hsp70作為慢性錳中毒的生物標志物的可行性。
　　方法：選擇健康雄性SPF級SD大鼠40只，隨機分成四組：空白對照組、低劑量

2、組（5mg/kg）、中劑量組（10mg/kg）、高劑量組（20mg/kg），每組10只，分籠飼養(yǎng)，自由飲水、攝食。分別腹腔注射生理鹽水、5、10、20 mg/kg的MnSO4?H2O溶液染毒24周，每周五次，周末休息兩天。在染毒第24周后頸椎脫臼處死大鼠，收集大鼠生物樣本并稱重，計算臟器系數(shù)；使用南京建成生物工程研究所試劑盒檢測大鼠血漿SOD、GSH-Px、CAT及MDA水平，ELISA試劑盒檢測血漿Hsp70含量；分離大鼠海馬組織，熒

3、光定量PCR法測定海馬組織Caspase-3、Bcl-2、Bax、Akt-1、FoxO3a、Hsp70 mRNA表達水平，Western Blot法測定Hsp70蛋白表達及Akt蛋白表達及其磷酸化水平。
　　結果：
　?。?）隨著染錳濃度的增加，大鼠心臟、肝臟、脾臟、肺臟及腎臟臟器系數(shù)均隨之升高，睪丸臟器系數(shù)隨之明顯下降。經(jīng)統(tǒng)計學分析，高劑量組大鼠肝臟、脾臟、肺臟及腎臟臟器系數(shù)均顯著高于對照組與低劑量組（P<0.05），心臟

4、系數(shù)顯著低于中劑量組（P<0.05），睪丸臟器系數(shù)顯著低于其余三組（P<0.05）；中劑量組及低劑量組大鼠脾臟臟器系數(shù)顯著高于對照組（P<0.05）。
　　（2）慢性硫酸錳染毒大鼠高劑量組血漿SOD、GSH-Px及CAT活力分別為(135.46±35.41) U/ml、(845.81±26.06) U及(3.06±0.42) U/ml，均顯著低于對照組（P<0.01）及低劑量組（P<0.05）。高劑量組大鼠血漿MDA濃度為(3.0

5、5±0.37) nmol/L，顯著高于對照組的(2.53±0.21) nmol/L（P<0.01）及低劑量組的(2.61±0.35) nmol/L（P<0.05）。高劑量組染毒大鼠血漿Hsp70含量為(1020.50±134.86) ng/ml，顯著高于對照組的(807.15±160.23) ng/ml（P<0.05）及低劑量組的(830.64±161.02) ng/ml（P<0.05）。
　?。?）大鼠海馬組織Akt-1、Fox

6、O3a mRNA表達量隨染毒劑量增加而降低（P<0.05）；高劑量組Hsp70 mRNA表達量顯著高于對照組、低劑量組及中劑量組，差異均具有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。高劑量組caspase-3及Bcl-2 mRNA表達量顯著低于低劑量組（P<0.05），但Bax mRNA表達量則顯著高于對照組及低劑量組（P<0.05）。
　　（4）Western Blot實驗結果顯示，隨著硫酸錳染毒劑量增加，各組間海馬Akt蛋白表達量無統(tǒng)計學差

7、異（P>0.05），但Akt（pS473）表達量呈上升趨勢（P<0.05）。隨著硫酸錳染毒劑量增加，海馬Hsp70蛋白含量呈增加趨勢，高劑量組Hsp70蛋白含量顯著高于對照組（P<0.05）與低劑量組（P<0.05）。
　?。?）Pearson相關性分析結果顯示，大鼠血漿Hsp70含量與血漿SOD、CAT以及GSH-Px活力呈負相關性，相關系數(shù)分別為r1=-0.4439，r2=-0.4516，r3=-0.5226，差異均具有統(tǒng)計學

8、意義（P<0.05）；血漿Hsp70含量與血漿MDA含量呈顯著正相關性（r4=0.4785，P<0.05）。血漿Hsp70含量與海馬組織Hsp70蛋白表達量成正相關，相關系數(shù)為r5=0.7415（P<0.05）。
　　結論：
　?。?）慢性MnSO4染毒可能通過引起大鼠體內抗氧化能力下降，脂質過氧化水平升高，從而造成中樞神經(jīng)細胞損傷及凋亡增加。
　?。?）慢性MnSO4染毒可以激活大鼠海馬PI3K/Akt通路，促進Ak