慢性氟暴露对子二代大鼠空间学习记忆能力和海马PI3K/Akt/mTOR信号通路的影响

作者：赵辰飞; 安丽; 葛宇; 谢春^*

来源：中华地方病学杂志, 2023, 42(11).

• 氟
• 海马
• 学习记忆
• 磷脂酰肌醇3-激酶
• 蛋白激酶B
• 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白

目的探讨慢性氟暴露对子二代(F2代)大鼠空间学习记忆及海马磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)表达的影响。方法将16只清洁级健康SD孕鼠按体质量[(200 ± 50)g]采用随机数字表法分为4组:对照组[0 mg/L氟化钠(NaF)], 低、中、高氟组(60、120、240 mg/L NaF), 每组4只。母鼠自妊娠第0天至子一代(F1代)大鼠出生第21天(PND21)自由饮水染氟;F1代大鼠按同组母鼠染氟剂量继续染氟至出生第90天(PND90), 各组选取6只(雌雄比为2∶1)合笼, 雌性F1代大鼠持续染氟至F2代大鼠PND21;每组选取8只F2代大鼠(雌雄各4只, 同窝别雌雄比为1∶1), 染氟至PND90。F2代大鼠处死前, 采用Morris水迷宫实验检测空间学习记忆能力;处死后, 采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和蛋白质印迹法(Western blot)分别检测海马PI3K、Akt、mTOR的mRNA和蛋白表达水平。结果与对照组第2 ～ 4天[(46.72 ± 4.24)、(24.87 ± 3.15)、(14.10 ± 2.52)s]比较, 中、高氟组F2代大鼠逃避潜伏期在第2天[(53.96 ± 3.45)、(54.48 ± 6.20)s]和第4天[(19.47 ± 2.51)、(25.02 ± 3.86)s], 低、中、高氟组在第3天[(32.37 ± 4.56)、(37.32 ± 4.65)、(41.79 ± 7.08)s]均延长(均P < 0.05);与对照组比较, 高氟组F2代大鼠首次达台时间延长, 中、高氟组穿越平台次数均减少(均P < 0.05)。除低氟组mTOR mRNA表达水平外, 其余各染氟组大鼠海马PI3K、Akt、mTOR的mRNA和蛋白表达水平均低于对照组(均P < 0.05)。相关性分析结果显示, NaF浓度与F2代大鼠第1 ～ 4天的逃避潜伏期及首次达台时间均呈正相关(r = 0.44、0.57、0.79、0.80、0.58, 均P < 0.05);NaF浓度与F2代大鼠海马PI3K、Akt、mTOR的mRNA和蛋白表达水平及穿越平台次数均呈负相关(r = - 0.71、- 0.67、- 0.73、- 0.61、- 0.58、- 0.71、- 0.82, 均P < 0.05)。结论慢性氟暴露可导致F2代大鼠空间学习记忆能力下降, 其作用机制可能与抑制海马PI3K/Akt/mTOR信号通路有关。

• 单位
  贵州医科大学