鋁暴露干擾學(xué)習(xí)記憶及對(duì)大鼠海馬Ras-Raf-ERK與CREB的影響.pdf

1、目的：
　　 鋁廣泛存在于自然界中,是地殼中第三大元素,也是含量最豐富的金屬元素。隨著鋁工業(yè)的發(fā)展,人們接觸鋁的機(jī)會(huì)逐漸增多。氯化鋁廣泛應(yīng)有于飲用水的純化處理;工業(yè)活動(dòng)的加劇以及酸雨的形成,對(duì)人類飲食造成污染,通過(guò)飲食攝入鋁成為人類最主要暴露因素,進(jìn)而引發(fā)出多種疾病,危害人類健康。很多疾病的的病理改變提示與高濃度的鋁暴露有聯(lián)系,目前已知鋁與阿爾茨海默病(Alzheimer'sdiseaSe,AD)、透析綜合癥(dialySise

2、ncephalopathy)、關(guān)島癥(Guam)、帕金森癡呆(Parkinson'sdiseaSe,PD)、癲癇、學(xué)習(xí)及記憶的進(jìn)行性衰退、判斷力和語(yǔ)言及運(yùn)動(dòng)功能減退、肌陣攣、抑制癥及精神病,小細(xì)胞低色素性貧血,骨軟化征等的形成有關(guān)。
　　 目前廣泛認(rèn)為記憶的形成依賴于神經(jīng)元之間突觸效能的改變。海馬區(qū)突觸的可塑性被認(rèn)為是學(xué)習(xí)記憶形成的重要的細(xì)胞基礎(chǔ),其中涉及LTP的誘導(dǎo)和表達(dá)。細(xì)胞外的Al3+可經(jīng)鈣通道進(jìn)入細(xì)胞,導(dǎo)致[Ca2+]I

3、降低,破壞細(xì)胞內(nèi)外鈣穩(wěn)態(tài)的平衡,從而影響LTP的發(fā)生和維持,造成學(xué)習(xí)、記憶的障礙。
　　 很多學(xué)者均證實(shí),Ras/ERK信號(hào)通路與腦內(nèi)LTP的形成以及學(xué)習(xí)記憶功能密切相關(guān)。海馬Ras/ERK信號(hào)通路的缺損導(dǎo)致學(xué)習(xí)功能的降低。cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cAMP-responsiveelement-bindingprotein,CREB)的磷酸化與Ca2+內(nèi)流密切相關(guān),當(dāng)啟動(dòng)L-型電壓依賴的Ca2+通道開(kāi)放時(shí),使大量外Ca2+內(nèi)流,

4、細(xì)胞內(nèi)Ca2+升高,繼而活化CaMK或ERK依賴的途徑(Ras/ERK)。
　　 鋁對(duì)Ras/ERK通路的影響,目前尚未報(bào)道。Ras/ERK在學(xué)習(xí)記憶中是一條重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。為此,我們探討鋁暴露造成Ras/ERK通路學(xué)習(xí)記憶損傷的研究。
　　 方法：
　　 1、動(dòng)物模型
　　 Wistar大鼠來(lái)自中國(guó)醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物部,遵照美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院的維護(hù)和使用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物批準(zhǔn)的指導(dǎo)方針。選擇斷乳后30g體重Wit

5、ar大鼠,隨機(jī)分4組,每組20只。對(duì)照組用蒸餾水喂養(yǎng),鋁暴露組分別用含有0.2%、0.4%、0.6%氯化鋁的蒸餾水喂養(yǎng)。鼠飼養(yǎng)3個(gè)月。平均每天每個(gè)鋁暴露組AlCl3溶液攝入量分別為25±2ml,20±2ml及15±2ml;對(duì)照組,每天50±2ml蒸餾水。在鋁飲食大鼠仍然保持健康,他們的平均體重為90±6%。該實(shí)驗(yàn)室的溫度保持在18-23℃,相對(duì)濕度在45-55%。三個(gè)月后,大鼠用于分析。
　　 2、實(shí)驗(yàn)方法
　　 電子天

6、平稱量大鼠體重,石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定腦組織和血液中鋁含量,電生理儀器細(xì)胞外微電極測(cè)定LTP,Westernblot檢測(cè)海馬Ras、Rafl、ERK2、CREB蛋白表達(dá),RealTime-PCR檢測(cè)海馬Ras、Rafl、ERK2、CREBmRNA表達(dá)。
　　 結(jié)果：
　　 1、鋁暴露未引起引起大鼠體重改變,鋁暴露導(dǎo)致血鋁,腦鋁含量增加(p＜0.05);
　　 2、高頻刺激后引起LTP降低(p＜0.05);

7、>　　 3、Ras蛋白和mRNA表達(dá)水平增加(p＜0.05);
　　 4、Rafl蛋白和mRNA表達(dá)水平降低(p＜0.05);
　　 5、ERK2蛋白和mRNA表達(dá)水平降低(p＜0.05);
　　 6、CREB蛋白和mRNA表達(dá)水平也降低(p＜0.05)。
　　 結(jié)論：
　　 慢性鋁暴露引起大鼠海馬突觸可塑性LTP降低,細(xì)胞內(nèi)Ras/ERK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的Ras活性增高,Rafl、ERK2、CR