小膠質(zhì)細(xì)胞活化在鉛誘導(dǎo)學(xué)習(xí)記憶損傷中的作用及機(jī)制探討.pdf

1、【背景】
　　鉛是嚴(yán)重危害我國兒童健康的主要環(huán)境化學(xué)危險(xiǎn)因素，具有流行范圍廣、毒性隱匿持久、主要損傷兒童智力發(fā)育等特點(diǎn)。我國目前約有10％～15％的城市兒童血鉛超標(biāo)，部分工礦企業(yè)周邊地區(qū)更為嚴(yán)重，甚至發(fā)生多起嚴(yán)重的鉛污染和兒童鉛中毒事件，嚴(yán)重影響了社會安定和兒童身心健康。因此，揭示鉛誘導(dǎo)海馬神經(jīng)元損傷以及學(xué)習(xí)記憶能力下降的細(xì)胞和分子機(jī)制，提出有效的防治措施，是目前急需解決的問題。
　　小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central

2、nervoussystem，CNS)的一個(gè)重要的免疫駐留細(xì)胞。小膠質(zhì)細(xì)胞對外界環(huán)境刺激非常敏感，在許多微環(huán)境因子發(fā)生變化時(shí)，小膠質(zhì)細(xì)胞可以迅速做出反應(yīng)，表現(xiàn)為從帶有分支的靜息狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂凶冃魏屯淌勺饔玫募せ顮顟B(tài)，并可以顯著上調(diào)許多免疫炎性因子的分泌水平，如腫瘤壞死因子α(tumornecrosisfactor-α,TNF-α)、白介素-lβ(interleukin-1β,IL-1β)等等。激活的小膠質(zhì)細(xì)胞還能上調(diào)一些炎性相關(guān)因子如iN

3、OS的表達(dá)，這些因素被認(rèn)為在介導(dǎo)神經(jīng)元的損害中起著重要的作用。
　　有研究發(fā)現(xiàn)通過脂多糖刺激小膠質(zhì)細(xì)胞活化可以誘導(dǎo)學(xué)習(xí)記憶能力下降，而我們的初步研究發(fā)現(xiàn)鉛暴露可誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞活化。據(jù)此我們推測，小膠質(zhì)細(xì)胞活化可能在鉛誘導(dǎo)海馬神經(jīng)元損傷及學(xué)習(xí)記憶能力下降中發(fā)揮重要作用。
　　【目的】
　　研究鉛暴露對大鼠海馬神經(jīng)元活性及學(xué)習(xí)記憶的影響；闡明小膠質(zhì)細(xì)胞活化在鉛誘導(dǎo)海馬神經(jīng)元損傷中的作用及機(jī)制；為兒童鉛中毒的防治提供理論和實(shí)

4、驗(yàn)依據(jù)。
　　【方法】
　　1.用飲水染鉛建立鉛暴露動(dòng)物模型；用原代培養(yǎng)的方法建立小膠質(zhì)細(xì)胞與海馬神經(jīng)元體外共培養(yǎng)Transwell模型。
　　2.用膜片鉗技術(shù)記錄LTP；水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測隱蔽平臺潛伏期、目標(biāo)象限停留時(shí)間來評價(jià)學(xué)習(xí)記憶能力。
　　3.用NeuN、TUNEL雙標(biāo)法檢測海馬神經(jīng)元損傷情況；用免疫組織化學(xué)染色法檢測鉛暴露對小膠質(zhì)細(xì)胞活化的影響。
　　4.用ELISA檢測小膠質(zhì)細(xì)胞活化產(chǎn)物IL-1β、

5、TNF-α的表達(dá)水平；用免疫組織化學(xué)法檢測小膠質(zhì)細(xì)胞活化產(chǎn)物iNOS的表達(dá)水平。
　　【結(jié)果】
　　1.鉛暴露可以引起學(xué)習(xí)記憶能力下降
　　75mg/L鉛暴露8周即可引起大鼠長時(shí)程誘導(dǎo)受阻，提示鉛暴露能夠誘導(dǎo)學(xué)習(xí)記憶能力受損。
　　2.鉛暴露能夠?qū)е潞ｑR神經(jīng)元損傷
　　75mg/L鉛暴露8周體內(nèi)模型或者50μmol/L鉛暴露24h體外小膠質(zhì)細(xì)胞與海馬神經(jīng)元共培養(yǎng)模型檢測結(jié)果均顯示鉛暴露能夠誘導(dǎo)海馬神經(jīng)元損傷

6、，提示鉛引起學(xué)習(xí)記憶的損傷可能是由于鉛暴露引起海馬神經(jīng)元損傷導(dǎo)致。
　　3.鉛暴露能夠誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞活化
　　體內(nèi)模型75mg/L鉛暴露8周或者體外原代培養(yǎng)小膠質(zhì)細(xì)胞50μmol/L鉛暴露24h，均能夠檢測到小膠質(zhì)細(xì)胞活化；體外小膠質(zhì)細(xì)胞染鉛50μmol/L、24h后再與海馬神經(jīng)元原代培養(yǎng)細(xì)胞用Transwell共培養(yǎng)模型以正常培養(yǎng)基共培養(yǎng)24h，檢測發(fā)現(xiàn)海馬神經(jīng)元受損，其結(jié)果在統(tǒng)計(jì)學(xué)上具有顯著性差異，提示鉛可以通過誘導(dǎo)的小

7、膠質(zhì)細(xì)胞活化導(dǎo)致海馬神經(jīng)元損傷。
　　4.抑制iNOS表達(dá)能夠在一定程度上保護(hù)海馬神經(jīng)元免受鉛暴露的損傷
　　以300μmol/LSMT與鉛共同作用于體外小膠質(zhì)細(xì)胞與海馬神經(jīng)元共培養(yǎng)模型24h，檢測結(jié)果顯示，染鉛+SMT組小膠質(zhì)細(xì)胞iNOS表達(dá)顯著低于染鉛組(33.4±1.08foldcomparetocontrolgroup)(P<0.01)。海馬神經(jīng)元在SMT拮抗了iNOS的表達(dá)后其損傷程度與染鉛組相比明顯降低，其結(jié)果在

8、統(tǒng)計(jì)學(xué)上具有顯著性差異(P<0.01)，提示鉛暴露誘導(dǎo)iNOS表達(dá)能夠在一定程度上引起海馬神經(jīng)元損傷。
　　5.抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化能夠在很大程度上保護(hù)海馬神經(jīng)元免受鉛暴露的損傷
　　以45μmol/L米諾環(huán)素與鉛共同作用于體外小膠質(zhì)細(xì)胞與海馬神經(jīng)元共培養(yǎng)模型24h，檢測結(jié)果顯示，染鉛+米諾環(huán)素組小膠質(zhì)細(xì)胞活化程度顯著低于染鉛組(P<0.01)。染鉛+米諾環(huán)素組小膠質(zhì)細(xì)胞活化產(chǎn)物表達(dá)的檢測結(jié)果也顯著低于染鉛組(P<0.01)。

9、海馬神經(jīng)元在米諾環(huán)素拮抗了小膠質(zhì)細(xì)胞活化及其活化產(chǎn)物的表達(dá)之后，損傷程度明顯減小，其結(jié)果在統(tǒng)計(jì)學(xué)上具有顯著性差異(P<0.01)。提示鉛能夠通過誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞活化及其活化產(chǎn)物表達(dá)引起海馬神經(jīng)元損傷。
　　【結(jié)論】
　　1．鉛暴露可引起海馬神經(jīng)元損傷及學(xué)習(xí)記憶能力下降，提示鉛可能通過誘導(dǎo)海馬神經(jīng)元的損傷引起學(xué)習(xí)記憶能力的下降。
　　2．鉛暴露引起的小膠質(zhì)細(xì)胞活化同時(shí)導(dǎo)致海馬神經(jīng)元的損傷，提示小膠質(zhì)細(xì)胞活化可能是鉛導(dǎo)致海馬