慢性铅暴露对在体诱导年轻大鼠海马齿状回LTP的损害作用

本文研究了慢性铅暴露对大鼠在体诱导海马ＬＴＰ的影响。对照组和实验组动物从断乳至测试止,分别饮用蒸馏水和０．２％醋酸铅溶滚。应用细胞外微电极记录单脉冲刺激穿通路纤维在海马齿状回诱发的群体锋电位（ＰＳ）,测量高频刺激（ＨＦＳ）前后单脉冲刺激诱发的ＰＳ的幅值及其变化,并进行组间比较。ＨＦＳ前的基线记录显示,两组间ＰＳ的平均幅值及峰潜伏期的差异无显著意义;ＨＦＳ后,１２只对照鼠有１０只产生了ＬＴＰ,其ＰＳ平均幅值增加,为基线值的１４２．７％;１１只染铅鼠只有２只产生了ＬＴＰ,其平均幅值为基线值的１２０％,但却有７只鼠产生了ＬＴＤ,其ＰＳ平均幅值低于基线值,仅为基线值的７０％。结果表明,慢性铅暴露（血铅浓度９９．２μｇ／１００ｍｌ）可使在体海马齿状回ＬＴＰ发生率和ＬＴＰ增幅明显降低,甚至在部分动物以ＬＴＤ代替了ＬＴＰ。提示慢性铅暴露可损害ＬＴＰ的诱导和维持。     

铅对海马齿状回LTP的损伤及锌的拮抗作用

应用在位电生理技术研究了发育过程中的铅暴露对成年大白鼠海马齿状回长时程增强（ＬＴＰ）和双脉易化反应（ＰＰＦ）的影响及锌的拮抗作用,对照组,铅处理组和铅加锌处理组海马齿状回颗粒细胞兴奋性突触后电位（ＥＰＳＰ）,诱导的ＬＴＰ的幅度分别为１７４．４±２７．０％（ｎ＝１８）,１３８．８±２１．４％（ｎ＝１７）和１４８．１±２１．３％（ｎ＝１２）群峰电位（ＰＳ）诱导的ＬＴＰ的幅度分别为３２１．１±５０．０％     

脑发育不同阶段慢性铅暴露对大鼠在体海马齿状回LTP的影响

目的和方法：探讨脑发育不同阶段慢性铅暴露对在体海马ＬＴＰ的影响。应用细胞外微电极记录单脉冲刺激穿通路纤维在海马齿状回诱发的群体锋电位（ＰＳ）,观察母体期、断乳后及出生前后持续性慢性铅暴露大鼠于高频刺激（ＨＦＳ）前后的ＰＳ幅值变化,并与对照组相比较。结果：ＨＦＳ前,基线记录的各铅暴露组ＰＳ平均幅值及峰潜伏期与对照组无显著差异;ＨＦＳ后,各铅暴露组ＬＴＰ发生率虽与对照组无显著差异,但铅暴露组的ＬＴＰ增幅减小,并出现了短时增强转为抑制及ＬＴＤ型反应。统计显示各铅暴露组ＨＦＳ后ＰＳ振幅的平均增强率显著低于对照组：对照组平均增强至基线值的１３８．２％,母体期铅暴露组为基线值的１０８．８％,断乳后铅暴露组为基线值的１０７．８％,持续铅暴露组为基线值的１０４．４％。结论：脑发育任一阶段的慢性铅暴露均可损害海马ＬＴＰ的在体诱导和维持,且以维持过程受损为主;与发育成熟海马相比,未成熟期海马对铅的神经毒性更为敏感,突触可塑性更易受损。     

过量皮质酮致原代培养的大鼠海马神经元死亡方式的研究

目的和方法：以体外原代培养的大鼠海马神经元为研究对象,采用原位染色的方法,对不同剂量的皮质酮（CORT）致海马神经元死亡的方式进行研究。结果：在CORT作用下,海马神经元不仅会发生快速的坏死,而且还会发生慢性的凋亡;并且,随着CORT剂量增大和作用时间延长,海马神经元坏死和凋亡的发生率会随之增高。结论：海马神经细胞坏死和凋亡的发生,可能与CORT抑制神经元能量代谢的程度和增高神经元对谷氨酸神经毒性的敏感性有关。     

低铅暴露对大鼠海马突触可塑性范围的影响

长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD),作为突触可塑性变化的两种主要形式,被认为是学习记忆的可能机制.突触可塑性范围可以定量的表征突触可塑性的变化.应用在体电生理技术,在同一只动物上记录LTP和LTD,研究了发育过程中慢性铅暴露对大鼠海马齿状回颗粒细胞突触可塑性范围和双脉冲易化的影响.对照组的LTP、LTD的幅度分别是187.9±6.2%(n＝7),85.2±1.6%(n＝7),而铅处理组分别为140.5±1.2%(n＝7),102.8±3.8%(n＝7).与对照组相比,铅处理组的LTP的幅度降低了47.4%,LTD的诱导几乎完全被铅损伤.先诱导出LTP后再通过低频刺激则可以在铅处理组诱导出LTD(81.5±2.2%(n＝7)),但远远小于对照组(66.8±4.3%(n＝7)).对照组突触可塑性范围是103.1±11.5%(n＝7),是铅处理组突触可塑性范围(37.7±9.6%(n＝7))的2.7倍.在对照组,双脉冲易化反应是从脉冲间隔20ms时开始,而铅处理组则是从50ms开始.当脉冲间隔为70ms时,两组的双脉冲易化幅度均达到最大值,但易化的强度有显著的差异,分别为211.6±32.2%(n＝7),11.1±26.9%(n＝7).结果表明铅显著地抑制了大鼠海马齿状回颗粒细胞的双脉冲易化效应,降低了双脉冲易化的间隔范围和突触可塑性范围.这可能是铅损伤学习记忆功能的机制之一.     

二氧化硫衍生物对铅引起的大鼠海马神经元钠电流变化的影响

运用全细胞膜片钳技术研究慢性铅暴露和急性给二氧化硫衍生物对大鼠海马神经元钠电流的影响,结果发现,慢性铅暴露组钠电流在-70mV激活,-30mV达到峰值;对照组钠电流在-70mV激活,-40mV达到峰值．两组峰值不具有显著性差异．急性给二氧化硫衍生物于慢性铅暴露组,钠电流在-80mV开始激活,-40mV达到峰值,I-V曲线显著下移．慢性铅暴露使穿越钠通道离子的绝对数量稍微有些减少,但不具有统计学差异;二氧化硫可使慢性铅暴露的海马神经元的INa显著增大．慢性铅暴露推迟了INa达到峰值的时间,但不影响失活时间常数;急性加入二氧化硫衍生物不改变慢性铅暴露达到峰值的时间,却使失活时间常数显著延长．慢性铅暴露使INa的激活曲线右移,失活曲线左移;二氧化硫衍生物使慢性铅暴露的海马神经元上的INa的激活和失活曲线都往超极化方向移动．这些结果表明,铅和二氧化硫改变了细胞膜钠通道对于电压的感应,延长了钠通道的开放时程,这些可能是这两种大气污染物联合损伤海马神经元的作用机制之一．     

铅中毒的暴露生物标志物

铅是严重威胁人类健康的一种环境污染物,尤其对儿童神经系统的发育以及学习记忆等产生不良的影响。因此,铅毒性的早期预防、早期诊断以及早期治疗尤为重要。生物标志物是公共卫生领域尤其是环境医学领域的一个研究热点,选择合适的生物标志物对于开展铅毒性的生物监测,实现铅生物效应的早期预警、早期干预等都具有重要的作用。本文就现有的主要铅暴露生物标志物的现状作一归纳。     

铅中毒的暴露生物标志物

铅是严重威胁人类健康的一种环境污染物,尤其对儿童神经系统的发育以及学习记忆等产生不良的影响.因此,铅毒性的早期预防、早期诊断以及早期治疗尤为重要.生物标志物是公共卫生领域尤其是环境医学领域的一个研究热点,选择合适的生物标志物对于开展铅毒性的生物监测,实现铅生物效应的早期预警、早期干预等都具有重要的作用.本文就现有的主要铅暴露生物标志物的现状作一归纳.     

NPPB对低渗诱导海马神经元凋亡的拮抗作用

目的观察体积调节性氯离子通道阻滞剂NPPB对低渗条件下神经元凋亡的影响。方法采用原代培养的大鼠海马神经元细胞,实验分为对照组(无低渗溶液处理)、低渗组、低渗加NPPB干预组;在不同时间点(10min、30min、60min),应用AnnexinⅤ/PI流式细胞检测以及免疫细胞荧光三标法(TUNEL/MAP-2/DAPI)检测各实验组神经元凋亡的情况。结果与对照组相比,神经元在低渗干预10min后凋亡细胞明显增多,60min时神经元的凋亡达到高峰(P0.01),而NPPB干预组在各时间点凋亡神经元相对低渗组明显下降(P0.01),较正常对照组增高。结论低渗条件可诱导体外培养海马神经元细胞凋亡,体积调节性氯离子通道阻滞剂NPPB可以显著降低低渗诱导的神经元凋亡,提示VRAC通道参与了低渗诱导的神经元凋亡。     

超声重复辐照孕鼠对子代海马NMDA神经损伤的影响

摘要 目的：探讨超声重复辐照孕鼠对子代海马N-甲基-D天冬氨酸(N-methyl-D aspartic acid,NMDA)神经损伤的影响。方法：孕12~14 d昆明种小鼠27只随机平分为三组-对照组、短时间辐照组、长时间辐照组。用超声探头在各组孕鼠进行辐照0 min、10 min与20 min,让母鼠自然分娩哺育幼仔,将各组仔鼠随机挑选12只,检测仔鼠海马组织NMDA表达与神经损伤情况。结果：辐照过程中无孕鼠死亡,短时间辐照组、长时间辐照组仔鼠第30 d与60 d的总路程、中央路程、中央时间都少于对照组(P<0.05),长时间辐照组低于短时间辐照组(P<0.05)。短时间辐照组、长时间辐照组仔鼠第60 d的神经元细胞凋亡指数、海马组织乙酰胆碱酯酶含量都高于对照组(P<0.05),NMDA蛋白相对表达水平低于对照组(P<0.05),长时间辐照组与短时间辐照组对比差异也都有统计学意义(P<0.05)。结论：超声重复辐照孕鼠能抑制仔鼠海马组织NMDA蛋白表达,促进神经元细胞凋亡与提高乙酰胆碱酯酶含量,从而降低仔鼠的自主记忆活动能力。     

Molecular Mechanisms of Lead Neurotoxicity

Epidemiological studies have shown a strong relationship between the level of lead in blood and bone as assessed by performance on IQ tests and other psychometric tests. Approximately 1 out of 10 children in the United States have blood lead levels above 10g/dl, which has been established as the level of concern. Studies on experimental animals exposed to lead after birth have shown learning deficits at similar blood lead levels. Since learning requires the remodeling of synapses in the brain, lead may specifically affect synaptic transmission. Although the molecular targets for lead are unknown, a vast amount of evidence accumulated over many years has shown that lead disrupts processes that are regulated by calcium. Our laboratory has been studying the effect of lead on protein kinase C, a family of isozymes some of which require calcium for activity. We and others have shown that picomolar concentrations of lead can replace micromolar concentrations of calcium in a protein kinase C enzyme assay. Furthermore, lead activates protein kinase C in intact cells and induces the expression of new genes by a mechanism dependent on protein kinase C. We propose that the learning deficits caused by lead are due to events regulated by protein kinase C that most likely occur at the synapse.     

复方中药制剂在寒冷诱导机体损伤中作用及其机制

目的:研究寒冷所诱导的机体损伤作用,明确寒冷引发机体损伤的部分机制以及预防性药物对机体处于寒冷环境中的保护作用。方法:通过低温试验、ATP检测、电镜观察等确定寒冷对机体造成的损伤;通过总抗氧化能力、CAT含量、谷胱甘肽过氧化物酶含量、SOD水平、MDA水平等的检测确定氧化应激在寒冷暴露对机体损伤中的作用及机制;并确证复方中药制剂在寒冷损伤氧化应激状态下对机体的保护作用。结果:1.急性-15±1℃寒冷环境暴露可引起机体内肝脏组织能量代谢障碍,ATP生成减少,肝细胞线粒体损伤,溶酶体增多等机体损伤的现象;2.寒冷应激可导致机体的总抗氧化能力、CAT显著减少,而氧化应激终产物之一的丙二醛(malondialdehyde,MDA)显著增多(说明肝脏组织出现明显的氧化应激过程),并且出现抗氧化能力下降。3.预先给予药物干预后,机体抗氧化能力显著增加。结论:1.寒冷可以诱导机体肝脏明显损伤。2.氧化应激是寒冷诱导机体损伤的关键机制之一。3.复方中药制剂可以增加机体在寒冷应激条件下的抗氧化能力,从而产生保护作用。     

miR-34a在幼鼠海马神经元细胞增殖和凋亡中的作用

目的:探讨miR-34a在幼鼠海马神经元细胞增殖凋亡中的作用。方法:分离幼鼠海马神经元细胞,转染miR-34a抑制剂(miR-34a inhibitor)、抑制剂对照(inhibitor control)、miR-34a模拟物(miR-34a mimics)、模拟物对照(mimics control),RT-PCR检测细胞中miR-34a表达水平。MTT检测转染后细胞增殖情况。流式细胞仪检测细胞凋亡情况。Western blot检测细胞中Cleaved-caspase-3、Bcl-2、Bax的表达水平。结果:转染miR-34a inhibitor可以抑制miR-34a的表达,miR-34a mimics可以促进miR-34a的表达。miR-34a mimics对细胞增殖抑制率明显高于mimics control组(P0.05),miR-34a inhibitor组抑制率明显低于inhibitor control组(P0.05)。miR-34a inhibitor组神经元细胞凋亡率明显低于inhibitor control组(P0.05),miR-34a mimics组神经元细胞凋亡率明显高于mimics control组(P0.01),inhibitor control组和mimics control组神经元细胞凋亡率差异不显著(P0.05)。miR-34a inhibitor组Cleaved-caspase-3、Bax蛋白表达量低于inhibitor control组,差异显著(P0.05);miR-34a inhibitor组Bcl-2蛋白表达量高于inhibitor control组,差异显著(P0.05);miR-34a mimics组Cleaved-caspase-3、Bax蛋白表达量高于mimics control,差异显著(P0.05);miR-34a mimics组Bcl-2蛋白表达量低于mimics control,差异显著(P0.05)。结论:miR-34a抑制海马神经元细胞增殖,促进细胞凋亡,其作用机制可能与调控Cleaved-caspase-3、Bcl-2、Bax表达有关。     

氧化胁迫在硝基苯致小鼠神经毒性中的作用

目的:探讨氧化胁迫在硝基苯致小鼠神经毒性中的作用。方法:用不同剂量的硝基苯对小鼠进行灌胃染毒,每天1次,共30d;用碱性羟胺比色法测定小鼠脑乙酰胆碱酯酶活性,用试剂盒检测脑抗氧化功能。结果:试验组小鼠的中毒症状随着染毒剂量的增加和时间的延长而越来越明显;乙酰胆碱酯酶活性降低;与对照组相比,脑各项抗氧化指标均表现出显著或极显著差异。结论:氧化胁迫在硝基苯发挥神经毒性过程中起重要作用。     

不同类型脂肪酸对SD大鼠血清脂肪酸及胰岛素抵抗的影响

目的分析中链饱和脂肪酸（MC-SFA,MCF组）、长链饱和脂肪酸（LC-SFA,LCF组）、n-6多不饱和脂肪酸（n-6 PUFA,SUF组）和n-3多不饱和脂肪酸（n-3 PUFA,TUF组）四种脂肪酸对大鼠血清脂肪酸及胰岛素抵抗的影响。方法雄性SD大鼠40只随机分为5组,对照组给予普通日粮,高脂组给予脂肪热量比相同的高脂日粮。喂养10周,每18 d测定空腹血糖（GLU）、血清脂肪酸、血清胰岛素水平,根据胰岛素敏感性指数（ISI）=ln1/（FPG×FINS）评定大鼠的胰岛素敏感性。结果10周后,LCF组和SUF组大鼠体重显著高于对照组和其它高脂组;LCF组血清胰岛素显著高于对照组（P﹤0.05）;LCF组、TUF组ISI显著低于对照组（P﹤0.05）;各组间血糖无明显差异（P〉0.05）。SUF组、TUF组血清LC-SFA浓度显著低于LCF组（P﹤0.05）;TUF组血清（n-3 PUFA）显著高于对照组和其它高脂组（P﹤0.05）。结论不同类型脂肪酸的高脂饲料对SD大鼠的血清脂肪酸组成和含量有显著的影响,SD大鼠脂肪沉积及胰岛素抵抗程度随血清脂肪酸代谢作用的不同而变化。     

琥珀酸对大鼠海马CA1区神经元电压依赖性钙电流的影响

目的：观察不同浓度的琥珀酸对大鼠海马CA1区神经元电压依赖性钙通道（voltage—dependent calcium channels,VDCC）电流的作用,初步探讨琥珀酸对神经元保护的电生理学基础。方法：采用传统全细胞膜片钳技术和制霉菌素（nystatin）穿孔膜片钳技术观察琥珀酸对海马CA1区神经元VDCC电流的影响。结果：不同浓度的琥珀酸（10^-6、10^-5、10^-4、10^-3、10^-2和10^-1mol·L^-1）在海马CA1区对低电压激活（low—voltage activated,LVA）钙通道电流未见任何影响,而对高电压激活（high—voltage activated,HVA）钙通道电流的抑制呈浓度依赖性。对照组HVA钙电流为580．05±17．32pA,分别给予10^-6、10^-5、10^-4、10^-3、10^-2和10^-1mol·L^-1。的琥珀酸后,HVA钙电流依次为563．74±16．65,517．99±15．24,444．66±13．26,405．32±19．11,269．03±9．96和86．41±3．25pA,同对照组相比差异有统计学意义（n=8,P〈0．01）。结论：琥珀酸能浓度依赖性地抑制HVA钙电流,而对LVA钙电流无影响。由此推测琥珀酸可能通过抑制HVA钙电流减少Ca^2＋内流而影响海马CA1区神经元的兴奋性,从而抑制癫痫的形成,其脑保护作用可能与此有关。     

丙泊酚对老年大鼠的认知功能障碍及海马神经元凋亡的影响

摘要 目的：探讨丙泊酚对老年大鼠的认知功能障碍及海马神经元凋亡的影响。方法：选择45只老年大鼠随机分为3组,包括对照组、七氟烷组、联合组,七氟烷组吸入1.5%七氟烷,吸入频次为1 h/d;联合组则给予1.5%七氟烷、丙泊酚注射液150 mg/kg,对照组则等量注射氯化钠溶液,3组均进行为期2周的给药时间。进行Morris水迷宫试验,对海马神经元凋亡蛋白,血清白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）水平,PI3K/Akt/ mTOR通路蛋白相对表达予以检测。结果：Morris水迷宫试验2、3 d时潜伏期、游泳距离比Morris水迷宫试验1 d时缩短,七氟烷组Morris水迷宫试验1、2 d时潜伏期比对照组延长,Morris水迷宫试验1、2 d时游泳距离比对照组延长,联合组第1、2、3 d潜伏期比七氟烷组缩短,游泳距离比七氟烷组缩短（P<0.05）;与对照组相比,七氟烷组Bax蛋白、Capase-3蛋白相对表达水平升高,Bcl-2蛋白相对表达水平下降;与七氟烷组相比,联合组Bax蛋白、Capase-3蛋白相对表达水平下降,Bcl-2蛋白相对表达水平上升（P<0.05）;七氟烷组血清IL-6、TNF-α、IL-1β水平比对照组高,联合组血清IL-6、TNF-α、IL-1β水平比七氟烷组低（P<0.05）;七氟烷组p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR通路蛋白相对表达比对照组低,联合组p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR通路蛋白相对表达比七氟烷组高（P<0.05）。结论：丙泊酚可有效缓解七氟烷引起的老年大鼠神经受损状况,其与该药物通过对炎症反应与海马细胞凋亡的抑制,对PI3K/Akt/ Mtor信号通路进行激活有关。     

miR-103a对癫痫大鼠海马组织星形胶质细胞活化的影响

为了考察miR-103a对癫痫大鼠海马组织星形胶质细胞活化的影响。本研究通过腹腔注射氯化锂和毛果芸香碱诱导癫痫大鼠模型,对大鼠脑室内注射miR-103a抑制剂来敲低miR-103a的表达;采用免疫组织化学染色检测大鼠海马组织中胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的阳性表达;采用RT-qPCR和Western blotting方法检测大鼠海马组织中miR-103a、脑源性神经营养因子(BDNF)、GFAP、TNF-α和IL-6的m RNA和蛋白表达;苏木精-伊红(HE)染色评价海马组织病变程度;Nissl染色检测神经元存活情况;TUNEL染色检测神经元的凋亡。结果显示,癫痫大鼠海马组织中miR-103a被上调。下调miR-103a抑制癫痫大鼠海马组织中GFAP的mRNA和蛋白表达,且抑制癫痫大鼠海马神经元的病理损伤,但能促进癫痫大鼠海马神经元的存活并抑制其凋亡。此外,下调miR-103a还抑制癫痫大鼠海马组织中IL-6和TNF-α的表达,并促进癫痫大鼠海马组织中BDNF的表达。本研究表明,靶向沉默miR-103a可以抑制癫痫大鼠海马组织中星形胶质细胞的活化并改善神经元的病理损伤。     

MADP,a salidroside analog,protects hippocampal neurons from glutamate induced apoptosis

Aims

To investigate the anti-apoptotic effect of MADP, an analog of salidroside, against glutamate induced apoptosis in the cultured rat hippocampal neurons.

Main methods

Cytotoxicity was determined by the MTT method and lactate dehydrogenase release to the medium. Cell apoptosis was evaluated by Hoechst 33342 staining, TUNEL assay and flow cytometric analysis. Western blotting was applied for detecting protein levels of cellular signaling molecules.

Key findings

Our results showed that glutamate exposure significantly induces cell apoptosis, whereas the pretreatment of salidroside or MADP remarkably improves cell viability. Most importantly, the anti-apoptotic effect of MADP against glutamate insult is superior to salidroside. To explore the involved mechanisms, we measured some pro-apoptotic and anti-apoptotic protein levels, and several cell survival signaling pathways were analyzed as well. No visible alterations in Bcl-2 and Bax protein levels were observed by MADP or salidroside. Akt and JNK phosphorylation was robustly stimulated by MADP in the glutamate-treated neurons. Salidroside treatment results in a slight activation in Akt, while no significant alteration in JNK activity was observed.

Significance

MADP exhibits higher capacity to attenuate glutamate induced cell apoptosis in the cultured rat hippocampal neurons, suggesting that MADP might be a better candidate than salidroside for developing novel drugs treating neuron loss associated disorders.     

Lead concentrations in cortical and trabecular bones in deceased smelter workers

The aim of the study was to compare bone lead concentrations in cortical and trabecular bones in long-term exposed primary copper and lead smelter workers, and to relate the measured concentrations to the previous lead exposure of the workers. Lead concentrations in seven bones (trabecular: sternum, vertebrae, iliac crest, rib; cortical: femur, left forefinger, and temporal bone) were determined by electrothermal atomic absorption spectrometry in 32 male, long-term exposed copper and lead smelter workers, and compared with levels in 10 male occupationally unexposed reference persons. A time-integrated blood lead index (cumulative blood lead index, CBLI) was calculated for each worker. The lead levels in the seven studied bones were all significantly higher in active and retired lead workers as compared with the reference group (p相似文献