纳米锰暴露对大鼠神经毒性及脉络丛相关基因转录水平的影响

摘要

研究纳米二氧化锰(nano-MnO_(2))暴露后SD大鼠的神经毒性,以及对脉络丛相关基因转录水平的影响。将18只SD大鼠随机分为3组,分别为对照组、低剂量组和高剂量组。采用气管内注入法对大鼠进行染毒。低、高剂量组染毒剂量为200 mg·kg^(-1)和400 mg·kg^(-1)(以体质量计)的nano-MnO_(2)悬浊液,对照组灌注等量生理盐水。每周染毒一次,连续染毒12周。染毒结束后,对各组大鼠进行神经行为测试;取大鼠脉络丛组织进行转录组学测序;固定脉络丛组织并进行组织病理学观察;取脑组织进行电镜观察。热板仪实验结果显示,高剂量组热痛反应时间较对照组显著增加(P<0.05);旷场实验显示染毒后大鼠空间识别能力降低,兴奋性相对减弱;组织病理学结果显示,经nano-MnO_(2)染毒后大鼠脉络丛上皮细胞轮廓模糊,胞内空泡明显增多且变形加重,细胞连接疏松;脑皮质髓鞘受损;高通量测序结果中,KEGG代谢通路分析显示,在上调基因中,编码代谢型谷氨酸受体的Grm系列基因显著表达,提示nano-MnO_(2)干扰脑内的谷氨酸代谢;GO功能富集分析显示在分子功能类别中有关金属离子跨膜转运的钙、钾电压门控通道等相关基因表达差异较明显。nano-MnO_(2)染毒对SD大鼠脉络丛上皮细胞造成一定程度的损伤,影响脉络丛转运活性。