鋁致大鼠海馬樹突棘丟失的Rac1-PAK-LIMK-Cofilin信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制.pdf

1、鋁具有神經(jīng)毒性，可使學(xué)習(xí)記憶功能紊亂。樹突棘丟失是該類疾病的病理特征和發(fā)病機(jī)制。本課題組前期研究表明鋁導(dǎo)致樹突棘丟失，但其機(jī)制尚不明確。樹突棘形成主要依賴于actin的聚集和/或解聚過程，Rac1/PAK/LIMK/Cofilin信號通路在該過程中起關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用，但其是否參與調(diào)節(jié)鋁的誘導(dǎo)樹突棘丟失尚不清楚。為探討鋁致樹突棘丟失的分子機(jī)制，本實(shí)驗(yàn)將120只4周齡雄性Wistar大鼠隨機(jī)分為0 mg/kg（對照組，CG）、50 mg/kg(

2、低劑量組，LG)、150 mg/kg（中劑量組，MG）、450 mg/kg（高劑量組，HG）三氯化鋁(AlCl3)組，經(jīng)灌胃染鋁90 d。采用水迷宮檢測鋁大鼠學(xué)習(xí)記憶功能;稱量大鼠體重和腦重;采用火焰原子吸收法測定海馬鋁含量;采用Golgi-cox染色法檢測海馬樹突棘密度;Western blot檢測Rac1/PAK/LIMK/Cofilin信號通路關(guān)鍵因子（Rac1、p-PAK、p-LIMK、p-Cofilin、總Cofilin）、樹

3、突棘形成關(guān)鍵因子F-actin/G-actin蛋白比率以及調(diào)節(jié)因子Drebrin A蛋白表達(dá);采用qRT-PCR技術(shù)檢測海馬組織中Rac1、Cofilin和Drebrin A mRNA表達(dá)。結(jié)果表明:
　　(1)定位航行實(shí)驗(yàn)，MG和HG大鼠潛伏期顯著長于CG(P＜0.01)，說明鋁抑制大鼠學(xué)習(xí)功能;空間探索實(shí)驗(yàn)中，MG和HG大鼠平均分布在目標(biāo)象限的時間和穿越原平臺次數(shù)顯著低于CG（P＜0.05; P＜0.01），說明鋁抑制大鼠記憶

4、功能。
　　(2)各組大鼠之間體重和腦體系數(shù)無顯著差異(P＞0.05);鋁暴露組大鼠海馬鋁含量(LG(4.67±0.15)、MG（7.50±0.31）和HG(8.95±0.28))顯著高于CG(3.80±0.15)(P＜0.05;P＜0.01)，說明鋁蓄積在大鼠海馬組織。
　　(3)在大鼠海馬CA1區(qū)，MG和HG頂端和基底樹突棘密度顯著低于CG(P＜0.05; P＜0.01)，在DG區(qū)，HG樹突棘密度顯著低于CG（P＜0.0

5、1），說明鋁降低海馬樹突棘密度。
　　(4) MG和HG大鼠海馬中F-actin/G-actin蛋白比率，DrebrinAmRNA和蛋白表達(dá)顯著降低（P＜0.05; P＜0.01），說明鋁抑制樹突棘骨架蛋白F-actin形成。
　　(5)MG和HG大鼠海馬中Rac1、p-PAK、p-LIMK和p-Cofilin蛋白表達(dá)顯著降低(P＜0.05;P＜0.01)，Rac1mRNA表達(dá)顯著降低(P＜0.05;P＜0.01)，說明鋁抑