鋁暴露干擾學習記憶及對大鼠海馬Ras-Raf-ERK與CREB的影響.pdf

1、目的：
　　 鋁廣泛存在于自然界中,是地殼中第三大元素,也是含量最豐富的金屬元素。隨著鋁工業(yè)的發(fā)展,人們接觸鋁的機會逐漸增多。氯化鋁廣泛應有于飲用水的純化處理;工業(yè)活動的加劇以及酸雨的形成,對人類飲食造成污染,通過飲食攝入鋁成為人類最主要暴露因素,進而引發(fā)出多種疾病,危害人類健康。很多疾病的的病理改變提示與高濃度的鋁暴露有聯(lián)系,目前已知鋁與阿爾茨海默病(Alzheimer'sdiseaSe,AD)、透析綜合癥(dialySise

2、ncephalopathy)、關島癥(Guam)、帕金森癡呆(Parkinson'sdiseaSe,PD)、癲癇、學習及記憶的進行性衰退、判斷力和語言及運動功能減退、肌陣攣、抑制癥及精神病,小細胞低色素性貧血,骨軟化征等的形成有關。
　　 目前廣泛認為記憶的形成依賴于神經(jīng)元之間突觸效能的改變。海馬區(qū)突觸的可塑性被認為是學習記憶形成的重要的細胞基礎,其中涉及LTP的誘導和表達。細胞外的Al3+可經(jīng)鈣通道進入細胞,導致[Ca2+]I

3、降低,破壞細胞內(nèi)外鈣穩(wěn)態(tài)的平衡,從而影響LTP的發(fā)生和維持,造成學習、記憶的障礙。
　　 很多學者均證實,Ras/ERK信號通路與腦內(nèi)LTP的形成以及學習記憶功能密切相關。海馬Ras/ERK信號通路的缺損導致學習功能的降低。cAMP反應元件結合蛋白(cAMP-responsiveelement-bindingprotein,CREB)的磷酸化與Ca2+內(nèi)流密切相關,當啟動L-型電壓依賴的Ca2+通道開放時,使大量外Ca2+內(nèi)流,

4、細胞內(nèi)Ca2+升高,繼而活化CaMK或ERK依賴的途徑(Ras/ERK)。
　　 鋁對Ras/ERK通路的影響,目前尚未報道。Ras/ERK在學習記憶中是一條重要的信號轉導通路。為此,我們探討鋁暴露造成Ras/ERK通路學習記憶損傷的研究。
　　 方法：
　　 1、動物模型
　　 Wistar大鼠來自中國醫(yī)科大學動物部,遵照美國國家衛(wèi)生研究院的維護和使用的實驗動物批準的指導方針。選擇斷乳后30g體重Wit

5、ar大鼠,隨機分4組,每組20只。對照組用蒸餾水喂養(yǎng),鋁暴露組分別用含有0.2%、0.4%、0.6%氯化鋁的蒸餾水喂養(yǎng)。鼠飼養(yǎng)3個月。平均每天每個鋁暴露組AlCl3溶液攝入量分別為25±2ml,20±2ml及15±2ml;對照組,每天50±2ml蒸餾水。在鋁飲食大鼠仍然保持健康,他們的平均體重為90±6%。該實驗室的溫度保持在18-23℃,相對濕度在45-55%。三個月后,大鼠用于分析。
　　 2、實驗方法
　　 電子天

6、平稱量大鼠體重,石墨爐原子吸收光譜法測定腦組織和血液中鋁含量,電生理儀器細胞外微電極測定LTP,Westernblot檢測海馬Ras、Rafl、ERK2、CREB蛋白表達,RealTime-PCR檢測海馬Ras、Rafl、ERK2、CREBmRNA表達。
　　 結果：
　　 1、鋁暴露未引起引起大鼠體重改變,鋁暴露導致血鋁,腦鋁含量增加(p＜0.05);
　　 2、高頻刺激后引起LTP降低(p＜0.05);

7、>　　 3、Ras蛋白和mRNA表達水平增加(p＜0.05);
　　 4、Rafl蛋白和mRNA表達水平降低(p＜0.05);
　　 5、ERK2蛋白和mRNA表達水平降低(p＜0.05);
　　 6、CREB蛋白和mRNA表達水平也降低(p＜0.05)。
　　 結論：
　　 慢性鋁暴露引起大鼠海馬突觸可塑性LTP降低,細胞內(nèi)Ras/ERK信號轉導通路中的Ras活性增高,Rafl、ERK2、CR