丙烯酰胺染毒对仔鼠海马星形胶质细胞GFAP和S-100β表达的影响

摘要

丙烯酰胺（Acrylamide，ACR）是一种常见的化工原料，具有神经毒性、致癌性、生殖发育毒性。ACR可以透过胎盘屏障和乳汁传递给后代，而胚胎期和哺乳期是神经系统发育的重要时期，母源性ACR暴露会对子代神经系统的发育造成一定影响。
　　海马齿状回是神经发生的重要部位，神经细胞在此增殖、分化并迁移到不同的脑区。星形胶质细胞（Astrocytes，AS）是脑内的支持和营养细胞，在神经系统发育过程中对神经细胞的迁移分化、内环境稳态的调节以及突触的建立等方面起着重要作用。GFAP和S-100β是AS发育过程中特异性表达的两种蛋白。GFAP构成AS的细胞骨架，被公认为AS的特征性标记物。S-100β是一种钙结合蛋白，是脑损伤早期的特异性标志物之一，对脑损伤起重要调控作用。
　　为此，我们拟通过孕鼠灌胃给药建立SD大鼠ACR的神经发育中毒模型，检测新生鼠和21d断乳期大鼠海马内GFAP和S-100β的表达，为进一步探究ACR的神经系统发育毒性提供新的线索。
　　目的：
　　检测丙烯酰胺染毒对仔鼠海马星形胶质细胞GFAP和 S-100β的表达影响，并探讨相关机制。
　　方法：
　　1.动物模型的建立：64只体重为240~280g SD大鼠，雌雄各半，以1:1比例随机交配，若查到阴道栓者，则认为交配成功，并把当天定为怀孕第“0”d。每天称量雌鼠的体重，若怀孕第“6”d体重比怀孕第“0”d体重增长>20g，则确定该雌鼠已受孕。将孕鼠随机分成4组，每组8只，实验组动物灌胃给药ACR的剂量分别为4mg/kg，8mg/kg和16mg/kg，对照组给予相应体积ddH2O，每天1次，连续两周。通过观察孕鼠和子鼠的体重、神经行为学改变以及仔鼠海马HE染色的结果来评估模型是否成功。
　　2.新生鼠和21d断乳期大鼠海马GFAP和S-100β的表达：利用免疫组织化学和Western blot技术对新生鼠和21d断乳期大鼠海马GFAP和S-100β的表达进行定性和半定量分析。
　　结果：
　　1.孕鼠神经毒性表现
　　染毒结束后，8mg/kg组和16mg/kg组的孕鼠与对照组相比，后支撑力明显下降，其中16mg/kg组呈现重度神经中毒症状；体重方面结果显示，8mg/kg和16mg/kg组的孕鼠体重显著低于对照组。
　　2.胚胎发育毒性
　　8mg/kg组和16mg/kg组与对照组相比，新生鼠数目减少，活胎率降低。此外，16mg/kg组新生鼠体重显著低于对照组。
　　3.21d断乳期大鼠神经毒性表现
　　与对照组及4mg/kg组相比，8mg/kg组和16mg/kg组21d断乳期大鼠后支撑力下降，出现与母鼠类似的典型ACR神经中毒症状；体重方面结果显示，8mg/kg组和16mg/kg组21d断乳期大鼠体重低于对照组。
　　4.HE染色结果
　　与对照组相比，随着ACR给药浓度的加大，实验组新生鼠海马颗粒层相邻神经细胞间隙变大，排列疏松，以16mg/kg最明显。21d断乳期大鼠HE染色结果与新生鼠HE染色结果基本一致。
　　5.新生鼠海马GFAP和S-100β的表达：与对照组相比，实验各组新生鼠海马内的GFAP呈现浓度依赖性降低，而S-100β的表达却显著上升。
　　6.21d断乳期大鼠海马GFAP和S-100β表达的影响：与对照组相比，实验各组21断乳期大鼠GFAP呈现浓度依赖性表达增加，而S-100β的表达无显著差异。
　　结论：
　　（1）ACR具有胚胎发育毒性，能够降低新生鼠和21d断乳期大鼠体重。
　　（2）ACR具有神经发育毒性，能够诱导21d断乳期大鼠后支撑力下降以及新生鼠和21d断乳期大鼠海马神经细胞的致密度降低，可能影响了神经细胞的迁移和分化。
　　（3）ACR降低新生鼠海马区GFAP的表达以及提高新生鼠海马区S-100β的表达，可能抑制AS的发育。
　　（4）ACR提高21d断乳期大鼠海马GFAP的表达，可能刺激AS的活化增殖，而对S-100β的表达没有影响。

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序言

1.ACR的理化性质和体内代谢

2.ACR的神经发育毒性研究现状

3.星形胶质细胞在神经发育中的作用

4.ACR对星形胶质细胞的影响研究现状

5.研究目的和意义

材料与方法

1. 实验材料

2. 实验方法

结果

1.孕鼠神经毒性表现

2.胚胎发育毒性

3. 21d断乳期大鼠神经毒性表现

4. 新生鼠和21d断乳期大鼠海马HE染色结果

5. ACR对新生鼠海马GFAP表达的影响

6. ACR对新生鼠海马S-100β表达的影响

7. ACR对21d断乳期大鼠海马GFAP表达的影响

8. ACR对21d断乳期大鼠海马S-100β表达的影响

讨论

1.ACR具有胚胎发育毒性

2.ACR具有神经发育毒性

3.ACR对仔鼠海马GFAP表达的影响

4.ACR对仔鼠海马S-100β表达的影响

结论

参考文献

中英文缩写语对照表

攻读学位期间发表的文章

致谢