母体孕期低水平铅暴露对子代学习记忆功能及其脑海马区神经细胞粘附分子表达的影响

摘要

目的：铅作为工业中常见的重金属毒物，可以对人体的多种组织、器官造成损害，尤其对神经系统的损害更为严重。儿童因为其生理特性，对铅的神经毒性尤为敏感。造成儿童铅中毒的原因，除环境的直接影响外，母体铅负荷对胎儿的发育亦有重要影响，因为铅极易通过胎盘向胎儿转运，母体血铅与脐血铅之间有很好的相关性。研究证实以往认为对母体无害的低水平铅暴露，可以造成流产和早产，使死胎、畸胎和低能儿的发生率明显升高。另外，铅很容易通过胎儿发育尚不完善的血脑屏障，进入胎儿的中枢神经系统，造成脑组织的损害进而影响胎儿出生后的学习记忆能力。因此，对铅致子代神经毒性机理的研究一直是各国铅毒防护工作的重点。 神经细胞粘附分子(NeuralCellAdhesionMolecule，NCAM)，是神经系统重要的活性分子之一，它广泛分布于发育期的脑组织中。由NCAM介导的神经细胞间的互相作用是发育过程中脑形成的基础，它参与神经组织生长发育、突触的形成及延伸、损伤修复等多个过程，是神经系统发育、分化、功能活动必不可少的蛋白分子。在成人脑中，NCAM分子可能与突触结构的维持、模式重建以及神经元的出芽生长有关。以往研究已经证实，铅对以上多数过程均有干扰作用，提示了铅有可能干扰了NCAM的合成和表达，从而影响了神经系统的发育，导致学习记忆能力的下降。NCAM在脑组织的表达受到很多因素的影响，已经确定的因素有神经系统疾病、脑外伤、肿瘤等，本次研究就将探讨铅是否对NCAM的表达有影响。 方法1给予怀孕大鼠经口饮水染铅，高、中、低剂量组的饮水中醋酸铅含量分别为500mg/L、250mg/L、125mg/L，对照组饮去离子水。仔鼠出生后分三个阶段取材，分别是初生期(出生第1天)、断乳期(出生第21天)、成年期(出生第60天)，用氢化物－原子吸收法测定仔鼠血中和脑海马组织中铅的含量，探讨母鼠孕期染铅对仔鼠血铅脑铅含量的影响，以及铅在生长发育期的仔鼠体内代谢情况。 2用Morris水迷宫和Y迷宫，测定断乳期和成年期仔鼠的学习记忆能力，观察仔鼠的神经行为，探讨孕期染铅对子代神经行为的影响。 3用免疫组织化学法测定仔鼠脑海马组织中NCAM的表达量，用原位杂交法测定海马组织中NCAMmRNA的含量，探讨孕鼠染铅对其子代脑组织中NCAM表达量及其基因转录水平的影响。 结果1血铅脑铅测定结果初生期：各染铅组仔鼠的血铅、脑铅含量显著增加，与对照组相比差别有显著性(P＜0.01，P＜0.05)。断乳期：各染铅组仔鼠的血铅、脑铅含量显著增加，与对照组相比差别有显著性(P＜0.01，P＜0.05)。成熟期：各染铅组仔鼠的血铅和脑铅含量与对照组相比，差别无显著性。 2Y迷宫测试结果断乳期和成熟期各染铅组仔鼠获取记忆的能力(A)，保持记忆的能力(B)和记忆保持率(C)均低于对照组，其差别有显著性(P＜0.05，P＜0.01)。MORRIS水迷宫测试结果断乳期：第1天，各组潜伏期的差别无显著性；第2、3、4天各染铅组的潜伏期均高于对照组，差别有显著性(P＜0.05，P＜0.01)。成熟期：第1天，各组潜伏期无显著性差异；第2、3、4天各染铅组的潜伏期高于对照组，差别有显著性(P＜0.05，P＜0.01)。 3NCAM表达量测定结果免疫组织化学分析结果表明，初生期各染铅组仔鼠脑海马组织中的NCAM表达量明显少于对照组，差别有显著性(P＜0.01)；断乳期各染铅组仔鼠脑海马组织中的NCAM表达量明显少于对照组，差别有显著性(P＜0.01，P＜0.05)。成熟期各染铅组的NCAM表达量对照组相比均无显著性差异。 4NCAMmRNA含量测定结果原位杂交结果显示，初生期各染铅组仔鼠脑海马组织NCAMmRNA含量明显减少，与对照组相比差别有显著性(P＜0.01，P＜0.05)；断乳期低剂量组与对照组相比无显著差别，中、高剂量组基因含量低于对照组，差别有显著性(P＜0.05)；成熟期各染毒组基因含量与对照组相比均无显著性差异。 结论1孕鼠血中的铅可以通过胎盘屏障，进入胎鼠的血液，进而通过发育尚不完善血脑屏障到达脑组织，使脑组织中铅含量增加，影响神经系统的正常生长发育。 2孕鼠染铅可干扰其子代神经系统的正常生长发育，进而影响仔鼠的学习记忆能力，并且这种损害作用可以持续到仔鼠的成年期。 3铅可降低脑海马组织中NCAM的表达量以及NCAMmRNA的含量，干扰NCAM参与的多个神经活动过程，进而影响机体的学习记忆功能。因此，铅对NCAM的抑制，可能是铅的神经发育毒作用机理之一。

目录

摘要

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

结论

参考文献

综述铅的神经发育毒性机制研究进展

致谢

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