母體孕期低水平鉛暴露對子代學(xué)習(xí)記憶功能及其腦海馬區(qū)神經(jīng)生長相關(guān)蛋白表達(dá)的影響.pdf

1、目的: 鉛是一種常見的重金屬毒物，可對人體多個器官、系統(tǒng)造成損害，尤其對嬰幼兒和兒童的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害最為嚴(yán)重。兒童作為鉛中毒敏感的特殊人群，近年來鉛中毒的發(fā)生率已經(jīng)大大上升，有研究表明在我國城市，約有50％的兒童受到了鉛中毒的嚴(yán)重威脅。造成兒童鉛中毒的原因，除環(huán)境鉛污染的直接影響外，母體孕期鉛暴露對胎兒的生長發(fā)育也有重要影響。研究證實，鉛有很強的發(fā)育神經(jīng)毒性，即使是低水平的鉛暴露，發(fā)育中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)也很容易受到鉛毒性的損害。

2、嬰兒血鉛與母體血鉛呈顯著的正相關(guān)，鉛可以通過胎盤向胎兒轉(zhuǎn)運，并通過胎兒發(fā)育尚不完善的血腦屏障，進(jìn)入胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)，并對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的生長發(fā)育造成損害進(jìn)而影響胎兒出生后的學(xué)習(xí)記憶能力。 神經(jīng)生長相關(guān)蛋白(GAP-43)是近年來分離鑒定的一種神經(jīng)組織特異性磷酸蛋白質(zhì)。GAP-43廣泛存在于神經(jīng)元中，特別在生長、分化、再生的軸突末端含量極高，是神經(jīng)元生長發(fā)育的標(biāo)志蛋白之一。GAP-43在神經(jīng)元生長發(fā)育、突觸的形成和維持、神經(jīng)元信號轉(zhuǎn)

3、導(dǎo)和神經(jīng)遞質(zhì)釋放等過程中起重要作用。 海馬是學(xué)習(xí)記憶的關(guān)鍵腦區(qū)之一，海馬結(jié)構(gòu)廣泛參與學(xué)習(xí)記憶，尤其是短期和近期記憶過程。海馬區(qū)長時程增強(LTP) 是學(xué)習(xí)記憶的神經(jīng)機制之一。研究已證實在海馬LTP誘發(fā)過程中，GAP-43表達(dá)增加，發(fā)生磷酸化，GAP-43的磷酸化與LTP的形成具有密切關(guān)系。研究還發(fā)現(xiàn)，在LTP誘導(dǎo)過程中興奮性突觸后電位(EPSP)的增強與GAP-43的增加呈明顯的正相關(guān)。GAP-43和PKC基因的過表達(dá)將明顯增強

4、轉(zhuǎn)基因鼠的LTP和學(xué)習(xí)能力，表明GAP-43基因與學(xué)習(xí)、記憶有關(guān)。本研究通過建立母鼠孕期低水平鉛暴露模型，檢測仔鼠組織鉛濃度，測定其學(xué)習(xí)記憶能力，檢測腦海馬區(qū)GAP-43蛋白表達(dá)及其tuRNA水平，揭示母體孕期低水平鉛暴露后子代學(xué)習(xí)記憶能力的變化，及其與腦海馬區(qū)GAP-43蛋白表達(dá)、mRNA水平變化的關(guān)系，探討鉛損傷學(xué)習(xí)記憶的神經(jīng)毒作用機制。 方法: 1.孕鼠隨機分為四組，給予孕鼠經(jīng)口飲水染鉛，高、中、低劑量組分別飲用

5、醋酸鉛含量為 500mg/L、250mg/L、125mg/L 的雙重蒸餾水，對照組飲用不含鉛的雙重蒸餾水。分四個階段對仔鼠取材，分別為胚胎期(胚胎18天)、初生期(出生第1天)、斷乳期(出生第21天)、成熟期(出生第60天)。 2.用氫化物發(fā)生－原子吸收光譜法測定仔鼠血中、腦海馬組織中鉛含量。 3.以Y迷宮和Morris水迷宮測定斷乳期和成熟期仔鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。 4.用免疫組織化學(xué)技術(shù)、原位雜交技術(shù)結(jié)合圖像分

6、析系統(tǒng)，檢測仔鼠腦海馬中GAP-43蛋白表達(dá)量及其mRNA水平的變化，探討孕鼠低水平鉛暴露對其子代腦組織中 GAP-43蛋白表達(dá)量及其基因轉(zhuǎn)錄水平的影響。 結(jié)論: 1.孕鼠血中的鉛可以通過胎盤屏障，進(jìn)入胎鼠的血液，進(jìn)而通過發(fā)育尚不完善的血腦屏障到達(dá)腦組織，使腦組織中鉛含量增加，影響神經(jīng)系統(tǒng)的正常生長發(fā)育。 2.孕鼠染鉛可干擾其子代神經(jīng)系統(tǒng)的正常生長發(fā)育，進(jìn)而影響仔鼠的學(xué)習(xí)記憶能力，并且這種損害作用可以持續(xù)到仔鼠