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亚慢性染毒苯并“a”芘对大鼠海马CA1区长时程增强的影响

作　者: 张慧芳
导　师: 郑金平
学　校: 山西医科大学
专　业: 卫生毒理学
关键词: 苯并[a]芘 学习和记忆 长时程增强 钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ 蛋白激酶C 蛋白激酶A
分类号: R114
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


苯并[a]芘(benzo[a]pyrene,B[a]P)是重要的一类环境和职业污染物,主要来源于有机物的高温裂解过程,致癌性强,较稳定,在环境中广泛存在,是多环芳烃的典型代表。近年来研究发现,B[a]P不仅具有致癌性,还具有神经毒性。B[a]P可损伤神经细胞,导致大鼠短期记忆能力和空间记忆能力下降,其作用强度与血浆和脑内B[a]P代谢物浓度显著相关。海马是学习和记忆的关键脑区,海马长时程增强(long-term potentiation LTP)是指在海马的某一通路上给予短暂高频刺激后,突触传递效应增强,可以表现为群峰电位幅值的增大,反应潜伏期的缩短,并持续长达几小时。LTP是公认的脑学习记忆功能在突触水平的研究模型和细胞基础,其诱导和维持有赖于复杂的突触前、后机制。目前,B[a]P神经毒作用的突触机制尚不清楚,研究其对LTP及其突触机制的影响,有助于从突触和蛋白分子水平探讨B[a]P损害脑学习和记忆功能的作用机制。目的:观察亚慢性染毒B[a]P对大鼠在体海马CA1区LTP的影响,进一步探讨B[a]P对学习记忆功能的损伤作用;观察亚慢性染毒B[a]P对大鼠海马CaMKⅡ、PKC、PKA蛋白表达及磷酸化水平和mRNA表达水平的影响,初步探讨B[a]P对海马CA1区LTP影响的可能机制。方法:选取断乳健康雄性SD大鼠60只,根据试验前行为测试结果将动物随机分为空白对照组、溶剂(植物油)对照组、B[a]P高浓度组、中浓度组和低浓度组(6.25、2.5和l.0mg/kg KW)。隔日腹腔注射染毒90天。电生理手段记录大鼠在体海马CA1区场电位变化,测定LTP。Western-blot法测定大鼠海马组织CaMKⅡ、PKC、PKA蛋白表达及磷酸化水平,荧光定量PCR法测定海马组织CaMKⅡ、PKC、PKA的mRNA表达水平。结果:不同剂量的B[a]P对HFS所导致的LTP的压抑有显著的剂量依赖关系,即随着B[a]P染毒剂量的增加,HFS后fEPSPs幅值平均增强率逐渐降低,与橄榄油溶剂对照组相比,1.0、2.5和6.25 mg/kg B[a]P组的fEPSPs平均幅值分别下降了7.5%(P<0.05), 16.8%(P<0.01)和28.2%(P<0.01)。随着B[a]P染毒剂量的增加,CaMKⅡ、PKC、PKA蛋白表达水平均降低,与橄榄油溶剂对照组相比,1.0mg/kg B[a]P组分别下降了15.2%(P<0.05)、1.5%(P>0.05)和5.0% (P>0.05);2.5 mg/kg B[a]P组分别下降了23.2%(P<0.05)、29.3%(P<0.05)和15.4% (P<0.05);6.25 mg/kg B[a]P组分别下降了49.5%(P<0.05)、56.9%(P<0.05)和31.7% (P<0.05)。CaMKⅡ、PKC、PKA磷酸化水平与橄榄油溶剂对照组相比,1.0mg/kg B[a]P组分别下降了2.6%(P>0.05)、23.4%(P>0.05)和4.1% (P>0.05);2.5 mg/kg B[a]P组分别下降了25.0%(P<0.05)、29.9%( P<0.05)和30.1% (P<0.05);6.25 mg/kg B[a]P组分别下降了43.4%(P<0.01),51.4%( P<0.01) and 45.2% (P<0.01)。Q-PCR结果显示, CaMK、PKC、PKA的mRNA相对表达量也呈现逐渐下降的趋势,与橄榄油溶剂对照组相比,1.0mg/kg B[a]P组分别下降了0.0%(P>0.05)、12.5%(P<0.05)和3.3% (P>0.05);2.5 mg/kg B[a]P组分别下降了5.6%(P<0.05)、15.0%( P<0.05)和6.7% (P<0.05);6.25 mg/kg B[a]P组的分别下降了19.2%(P<0.01),30.0%( P<0.01) and 15.8% (P<0.01)。高频刺激后fEPSPs的平均幅值与CaMKⅡ、PKC、PKA蛋白表达呈正相关(r=0.800、0.563、0.704,P<0.001);与CaMKⅡ、PKC、PKA磷酸化水平呈正相关(r=0.736、0.713、0.819,P<0.001);与CaMKⅡ、PKC、PKA mRNA表达呈正相关(r=0.669、0.853、0.501,P<0.001)。结论:亚慢性染毒B[a]P可损害大鼠海马LTP的诱导与维持,且存在明显的剂量效应关系,可能是B[a]P损伤学习记忆功能的生理基础。亚慢性染毒B[a]P可抑制大鼠海马CaMKⅡ、PKC、PKA蛋白和mRNA表达及其蛋白磷酸化,可能是B[a]P抑制大鼠海马CA1区LTP的分子机制。

全文目录


中文摘要  5-7
Abstract  7-10
英文缩写词  10-11
前言  11-13
材料与方法  13-21
实验结果  21-31
讨论  31-36
结论  36-37
参考文献  37-40
综述  40-47
  参考文献  45-47
个人简介  47-48
致谢  48

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中图分类: > 医药、卫生 > 预防医学、卫生学 > 卫生基础科学 > 卫生毒理
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