母体孕期低水平铅暴露对子代学习记忆的影响及其与海马胶质原纤维酸性蛋白关系的研究

摘要

目的：铅是一种常见的有害重金属，影响人体多个器官系统的功能，尤其是对婴幼儿和儿童的中枢神经系统的损害更为严重。随着作业环境中保护条件的提高，高浓度的铅污染造成的职业性铅中毒病例逐渐减少，而公害性(污染主要来自铅的生产和加工业，含四乙基铅动力汽油尾气的排放，含铅颜料、油漆等的广泛使用等)、生活性(污染主要来自油漆家具、塑料制品、化妆品、染发剂、皮蛋等)、药源性和母源性等低浓度铅中毒正在逐渐增多。尤其是母源性铅中毒，因为其隐蔽性和传递性，危害日益严重，已经受到人们的高度关注。儿童铅中毒有很多是母亲孕期一般剂量铅暴露后，铅在胎盘富集，并通过胎盘屏障，穿越胎儿血-脑屏障，在胎儿的体内尤其是胎儿的脑皮层和海马蓄积造成的。有研究表明铅的浓度依次是，胎儿的脑皮层和海马＞脐带＞胎盘＞母体，胎儿体内的铅浓度甚至是母体的几倍。而海马是公认的学习记忆神经活动产生的部位，所以母体孕期铅暴露对孩子出生后的学习记忆等智力活动，损害更为严重。 星形胶质细胞是中枢神经系统中最大量、最重要的成分之一。星形胶质细胞的最大特征是其胞浆内含有胶质纤维酸性蛋白(Glialfibrillaryacidicprotein，GFAP)。近年的研究发现星形胶质细胞具有很多复杂的功能，可能参与了中枢神经系统的许多高级功能，包括学习和记忆。有研究显示星形胶质细胞对铅敏感，认为铅可能是先损害星形胶质细胞，进而损害内皮细胞，透过血-脑屏障，在脑皮层和海马大量蓄积，进一步损害胶质细胞(90％为星形胶质细胞)和神经元，最终损害脑功能的。 本研究通过建立母鼠孕期铅暴露模型，获得仔鼠作为观察对象，检测其组织铅浓度，测定其学习记忆能力，检测星形胶质细胞及其标志蛋白GFAP，在蛋白及基因转录水平的变化规律。揭示孕期母体低水平铅后子代学习记忆能力变化，与星形胶质细胞及其标志蛋白GFAP表达变化之间的关系，对铅的神经毒性作用机制进行探讨。 方法1孕鼠随机分为4组，自怀孕第1天起3个处理组分别给予醋酸铅含量为125、250、500mg/L的饮水，对照组给予不含铅的双重蒸馏水。 2采用流动注射氢化物发生-原子吸收光谱法测定仔鼠血铅、脑海马组织铅含量。 3以避暗穿梭箱实验、Morris水迷宫实验测定仔鼠的学习记忆能力。 4免疫组织化学技术、原位杂交技术结合图像分析系统，检测出生仔鼠海马星形胶质细胞中GFAP蛋白及其mRNA的变化情况，在蛋白表达和基因转录水平揭示铅对星形胶质细胞的影响。 结果1各处理组的1、21日龄仔鼠血铅、脑海马组织铅水平明显高于对照组仔鼠(P＜0.05)，至60日龄已无显著性差异。2各处理组21、60日龄仔鼠连续4天训练期间，第2、3、4天潜伏期均高于同期低对照组仔鼠(P＜0.05)。 3各处理组21、60日龄仔鼠连续5天训练期间，主动回避次数(TOIA)低于同期对照组仔鼠(P＜0.05)，主动回避潜伏期(LOIA)、被动回避潜伏期(LOPA)高于同期对照组仔鼠(P＜0.05)。 4各处理组海马CA1区辐射层GFAP蛋白阳性细胞以及GFAPmRNA阳性细胞的平均数密度，与对照组相比均有显著性差异(P＜0.05)。 结论1母体孕期低水平铅暴露，可以使仔鼠的血铅、脑海马组织铅含量明显增加。 2母体孕期低水平铅暴露，可以影响仔鼠的空间学习记忆能力，这种影响可以持续到仔鼠的成熟期。 3母体孕期低水平铅暴露，可以使仔鼠脑海马部位星形胶质细胞中的GFAP表达上升。 4GFAP蛋白表达上升可能影响了星形胶质细胞的正常功能，从而影响星形胶质细胞对神经元和LTP的调控。

目录

摘要

引言

第一部分母体孕期低水平铅暴露对子代血铅和脑海马组织铅的影响

第二部分母体孕期低水平铅暴露对大鼠子代学习记忆能力的影响

第三部分孕期母体低水平铅暴露对大鼠子代海马胶质原纤维酸性蛋白的影响

综述星形胶质细胞损伤在铅神经毒性中的作用

致谢

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