慢性铝染毒对大鼠海马突触可塑性及神经连接蛋白1表达的影响

作者：张淑惠; 张慧芳; 徐义荣; 王姗姗; 赵宇卿; 牛侨^*

来源：环境与职业医学, 2019, 36(07): 621-626.

DOI：10.13213/j.cnki.jeom.2019.18715

• 慢性铝染毒
• 长时程增强
• 树突棘
• 海马
• 神经连接蛋白1

[背景]铝抑制海马长时程增强(LTP)的功能,表明铝可能损伤突触可塑性。神经连接蛋白1(NLGN1)能通过募集N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)及突触后致密蛋白95(PSD-95)等影响树突棘的发育、成熟。[目的]探讨慢性铝染毒对大鼠海马突触可塑性和NLGN1表达的影响,揭示NLGN1在其中的作用。[方法]取清洁雄性SD大鼠48只随机分为对照组,低、中、高剂量铝染毒组,每组12只。对照组给予生理盐水,低、中、高剂量组分别给予10、20、40μmol/kg麦芽酚铝溶液,采用染5 d停2 d模式腹腔注射麦芽酚铝溶液建立慢性铝染毒模型,染毒时长3个月。染毒周期结束后,用Morris水迷宫检测逃避潜伏期、穿越平台次数,反映大鼠学习记忆功能。用LTP实验记录海马CA1区场兴奋性突触后电位(f EPSP)。用高尔基染色观察海马CA1区神经元树突棘的形态和数量改变。Western blot检测大鼠海马NLGN1、NMDAR-2A、NMDAR-2B以及PSD-95的表达。[结果]随着训练天数的增加,对照组及铝染毒组大鼠潜伏期用时逐渐减少。与对照组相比,20μmol/kg和40μmol/kg染铝组大鼠在Morris水迷宫检测中潜伏期明显延长(第2、3、4天分别延长19.67、5.96、6.49 s和21.77、10.20、9.91 s,P <0.05),穿越平台的次数分别减少了2.14次和3.93次(P <0.05)。30 min高频刺激后,20μmol/kg及40μmo.l/kg染铝组大鼠fEPSP分别为1.15±0.03、1.10±0.06,60 min高频刺激后则下降为1.03±0.18、098±0.22,均低于对照组(1.41±0.05、1.47±0.11,P <0.0.5)。与对照组[(.1.302±0.111)/μm]相比,20μmol/kg及40μmol/kg染铝组大鼠树突棘密度[(0790±0.056)、(0725±0.152)/μm]明显降低(P <0.05)。慢性铝染毒后,与对照组(1.00±0.00)相比,20μmol/kg铝染毒组(0.80±0.07)、40μmol/kg铝染毒组(0.55±0.05)NLGN1表达降低(P <0.05);与对照组(1.00±0.00)相比,20μmol/kg铝染毒组NMDAR-2A(0.58±0.08)、NMDAR-2B(0.56±0.04)、PSD-95(0.76±0.01)表达降低(P <0.05)。[结论]慢性铝染毒可能通过下调NLGN1、NMDAR-2A、NMDAR-2B以及PSD-95蛋白表达水平损伤海马突触功能,导致大鼠学习记忆功能受损。

• 单位
  公共卫生学院; 山西医科大学