食源性鉛暴露對(duì)發(fā)育期原代海馬神經(jīng)元突觸傳遞的影響及可能機(jī)理.pdf

1、目的:食源性鉛中毒事件越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注。大量的研究表明，鉛可導(dǎo)致大腦的神經(jīng)系統(tǒng)的損傷，進(jìn)而影響學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知能力，其中對(duì)發(fā)育期兒童的損傷尤為明顯。突觸神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞是維持大腦神經(jīng)活動(dòng)正常工作的基礎(chǔ)，但是鉛對(duì)發(fā)育期的神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞的影響及其機(jī)理尚不明確。因此，本課題旨在研究“慢性鉛暴露對(duì)原代海馬神經(jīng)元突觸傳遞的影響及可能機(jī)理研究”。
　　方法:1.以Sprague-Dawley(SD)新生大鼠（出生24h以內(nèi)）為模型，取海馬

2、CA1組織進(jìn)行離體培養(yǎng)，在第三天時(shí)加入5μM的醋酸鉛進(jìn)行慢性鉛暴露處理。在第14天時(shí)，利用電生理膜片鉗技術(shù)，記錄突觸后微小電流（mEPSC和mIPSC），以評(píng)價(jià)慢性鉛暴露對(duì)興奮性突觸傳遞和抑制性突觸傳遞的影響。2.整體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)以SD母鼠為研究模型，250 ppm醋酸鉛在SD大鼠孕期進(jìn)行暴露至幼鼠出生30天。利用透射電鏡觀察CA1組織突觸前膜囊泡分布;Q-PCR檢測(cè)SNARE單體syntaxin1a、SNAP-25、VAMP2的mRNA表

3、達(dá)量;Western Blot檢測(cè)了SNARE復(fù)合體的蛋白表達(dá)量;電生理記錄PPR。
　　另一方面，為了闡明慢性鉛暴露對(duì)突觸傳遞影響的可能機(jī)理，以離體培養(yǎng)的原代海馬神經(jīng)元為模型，5μM的鉛暴露3至14天。1.用Western Blot檢測(cè)H3K27me3的蛋白含量，以及synapsin1和synapsin1的磷酸化水平。2.染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)檢測(cè)檢測(cè)H3K27me3與synapsin1的互作能力。3.Q-PCR檢測(cè)H3K27me

4、3下游調(diào)控基因synapsin1、synapsin2、synaptotagmin6以及CDK5的mRNA的表達(dá)量。4.電生理膜片鉗技術(shù)進(jìn)一步驗(yàn)證慢性鉛暴露導(dǎo)致的遞質(zhì)釋放的抑制是否有CDK5的參與。
　　結(jié)果:
　　(1)慢性鉛暴露顯著降低了原代海馬神經(jīng)元mEPSC和mIPSC的頻率，但是對(duì)mEPSC和mIPSC的幅度無(wú)顯著變化。
　　(2)透射電鏡的結(jié)果顯示慢性鉛暴露使突觸前膜的囊泡在突觸前膜的分布更加的彌散;Q-PC

5、R結(jié)果表明慢性鉛暴露導(dǎo)致了SNAP-25和VAMP2的mRNA顯著下降，syntaxin1a的mRNA的含量顯著上升;但是Western Blot的結(jié)果顯示，SNARE復(fù)合體的蛋白含量不變。電生理結(jié)果顯示慢性鉛暴露使得囊泡的釋放能力降低。
　　(3)慢性鉛暴露導(dǎo)致H3K27me3的蛋白含量顯著下降，通過(guò)基因芯片技術(shù)篩選出與囊泡釋放相關(guān)的基因，Q-PCR結(jié)果顯示慢性鉛暴露顯著降低了synapsin1的mRNA水平，但synapsin

6、2的水平顯著上升。Chip實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示慢性鉛暴露組中H3K27me3與synapsin1的結(jié)合能力上升。
　　(4)慢性鉛暴露顯著降低了synapsin1的第553位色氨酸位點(diǎn)的磷酸化水平，對(duì)synapsin1的總蛋白含量沒(méi)有變化。慢性鉛暴露顯著提高了synapsin1磷酸化位點(diǎn)的上游CDK5的mRNA的表達(dá)量。
　　結(jié)論:
　　(1)慢性鉛暴露抑制了原代海馬神經(jīng)元興奮性和抑制性神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，但是沒(méi)有改變突觸后膜的電