苯并[a]芘誘導(dǎo)新生幼鼠Glu和GABA神經(jīng)遞質(zhì)釋放及傳導(dǎo)障礙的機(jī)制研究.pdf

1、苯并[a]芘(Benzo[a]pyrene，B[a]P)是多環(huán)芳烴族化合物(PolycyclicAromatic Hydrocarbon，PAHs)的代表之一，來源分布十分廣泛，其主要是由有機(jī)高分子化合物如煤，石油等有機(jī)物不完全燃燒而生成的，在環(huán)境毒理學(xué)以及職業(yè)病防治領(lǐng)域有重要的意義。以前多關(guān)注的是其致癌、致畸以及致突變性，而近幾年其神經(jīng)毒性以及神經(jīng)發(fā)育毒性也廣泛引起研究者的關(guān)注。前面的相關(guān)苯并[a]芘的神經(jīng)發(fā)育的研究中發(fā)現(xiàn)，B[a]P

2、可以導(dǎo)致幼年SD大鼠神經(jīng)損傷，主要集中在海馬體，從而影響空間學(xué)習(xí)記憶能力，這種毒性損傷與幼年SD大鼠神經(jīng)發(fā)育過程中神經(jīng)遞質(zhì)釋放以及傳導(dǎo)的變化有顯著的相關(guān)性。Glu和GABA是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重要遞質(zhì)，在記憶過程中，有著極為重要的作用。但B[a]P誘發(fā)的發(fā)育神經(jīng)毒性是否與它們有關(guān)，尚沒有相關(guān)研究闡述。故本研究以出生后幼年SD大鼠為研究對象，探討在B[a]P暴露下的神經(jīng)發(fā)育毒性以及關(guān)于神經(jīng)遞質(zhì)釋放與傳導(dǎo)改變的機(jī)制。
　　目的:結(jié)合先前對

3、幼年SD大鼠的神經(jīng)發(fā)育期B[a]P染毒所造成神經(jīng)行為的影響，通過染毒的SD幼年大鼠的Glu和GABA神經(jīng)遞質(zhì)的釋放及傳導(dǎo)過程的改變，探討苯并[a]芘的神經(jīng)發(fā)育毒性機(jī)制。
　　方法:選擇96只健康的5日齡SD幼鼠，雌雄各半，體重差值小于均值10％，隨機(jī)分為溶劑對照組以及0.02、0.2、2mg/kg·KW B[a]P三個染毒劑量組，B[a]P溶于植物油中，三個染毒劑量組按各自劑量每日灌胃染毒一次，溶劑對照組予以等量的植物油，染毒時間

4、從PND4持續(xù)至PND20。免疫組化觀察海馬體Glu和GABA神經(jīng)遞質(zhì)釋放變化，電鏡觀察海馬區(qū)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、髓鞘以及突觸的形態(tài)變化。試劑盒測海馬區(qū)突觸內(nèi)鈣離子的濃度，Western blot法測海馬區(qū)突觸前膜神經(jīng)遞質(zhì)釋放相關(guān)蛋白SD蛋白、Syntaxin蛋白以及SNAP蛋白的表達(dá)水平。熒光定量PCR法測海馬區(qū)突觸后膜神經(jīng)遞質(zhì)受體GABA、NMDA以及AMPA的表達(dá)水平。
　　結(jié)果:1、由免疫組化結(jié)果顯示染毒組海馬組織中GA

5、BA、Glu表達(dá)均較對照組明顯下降;2、由海馬組織的鈣離子熒光定量檢測結(jié)果顯示染毒組海馬組織的鈣離子溶度較對照組均明顯降低;3、由海馬體的電鏡結(jié)果中發(fā)現(xiàn)在染毒組幼鼠海馬體神經(jīng)元突觸周圍存在大量的黑色顆粒性物質(zhì)，推測為一種神經(jīng)顆粒素，且越接近突觸越密集。4、Western Blot結(jié)果顯示:1）Synaptobrevin蛋白的表達(dá)在染毒組海馬體和大腦皮層中對照對照組沒有明顯性差異;2）SNAP-25蛋白，在海馬體中，0.2mg/kg和2m

6、g/kg B[a]P劑量染毒對SNAP-25蛋白表達(dá)的影響與對照組比較顯著性增加，在大腦皮層中無顯著性差異;3）在海馬體中，B[a]P對Syntaxin蛋白表達(dá)的影響與對照組比較無顯著性差異，但是在大腦皮層中，0.2mg/kg和2mg/kg B[a]P劑量染毒組對Syntaxin蛋白表達(dá)的影響與對照組比較顯著性降低;4）在海馬體中，0.2mg/kg和2mg/kg B[a]P劑量染毒組對Synaptophysin蛋白表達(dá)的影響與對照組比較

7、顯著性增加，但在大腦皮層中，B[a]P劑量染毒組對Synaptophysin蛋白表達(dá)的影響與對照組比較無顯著性差異。5、qPT-PCR結(jié)果顯示:1)在海馬中，0.2 mg/kg和2 mg/kg B[a]P劑量染毒對Grin1基因表達(dá)的影響與對照組比較顯著性降低，但是在大腦皮層中，0.2 mg/kg和2mg/kg B[a]P劑量染毒對Grin1基因表達(dá)的影響與對照組比較顯著性增加;2）在海馬和大腦皮層中，0.2 mg/kg和2 mg/kg

8、 B[a]P劑量染毒對Grin2b基因表達(dá)的影響與對照組比較顯著性增加;3）在海馬中，0.2mg/kg和2 mg/kg B[a]P劑量染毒對Gria1基因表達(dá)的影響與對照組比較顯著性增加，但是在大腦皮層中，0.2 mg/kg和2 mg/kg B[a]P劑量染毒對Gria1基因表達(dá)的影響與對照組比較顯著性降低;4）在海馬和大腦皮層中，0.2 mg/kg和2 mg/kg B[a]P劑量染毒對Gria2基因表達(dá)的影響與對照組比較顯著性增加;5

9、）在海馬和大腦皮層中，0.2 mg/kg和2 mg/kg B[a]P劑量染毒對Gabra1基因表達(dá)的影響與對照組比較顯著性增加;6）在海馬和大腦皮層中，0.2 mg/kg和2 mg/kg B[a]P劑量染毒對Gabbr1基因表達(dá)的影響與對照組比較顯著性增加。
　　結(jié)論:B[a]P對幼鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力的損傷的可能機(jī)制有1）海馬區(qū)氨基酸神經(jīng)遞質(zhì)Glu和GABA的減少，2）海馬區(qū)突觸內(nèi)的鈣離子濃度下降相關(guān)，3）染毒組海馬區(qū)突觸區(qū)產(chǎn)生