高铅对小鼠大脑皮质神经细胞骨架蛋白MAP2毒性作用的研究

发布时间：2020-03-14 13:27

【摘要】：铅中毒是一种地球化学性疾病，对肝脏、肾脏等有毒害作用及致癌性，且铅能够通过血脑屏障对大脑产生毒害作用，降低学习记忆能力，引起大脑皮质和海马结构损伤，出现病理学改变，但其结构损伤机制不清。为了进一步探究铅中毒损伤机制，本试验以昆明小鼠为试验对象，以醋酸铅（0、2.4、4.8、9.6mmol/L铅离子）分别灌胃昆明小鼠进行染毒试验，染毒周期9d，研究不同浓度醋酸铅对小鼠大脑组织细胞形态及细胞内微管相关蛋白MAP2表达的影响。本试验利用Bliss法测定小鼠的醋酸铅半数致死量，检测体质量、脏器指数、血铅水平和病理剖检以确定动物模型的成功建立；观察大脑组织神经细胞形态学和细胞超微结构变化；能谱检测脑细胞细胞核内铅元素的分布；实时荧光定量PCR技术检测不同剂量醋酸铅对大脑皮质细胞内微管相关蛋白MAP2mRNA表达的变化；并利用westernblot检测微管相关蛋白MAP2的蛋白表达情况。醋酸铅急性毒性实验结果显示：醋酸铅半数致死量为10562mg/kg，属于低毒物质；小鼠体质量随染毒剂量的增加无明显变化；与对照组相比，2.4mmol/L组小鼠肾指数显著升高（P0.05），4.8mmol/L组和9.6mmol/L组小鼠肾指数显著升高（P0.01），脑、心脏、肝脏、脾脏脏器指数均差异不显著（P0.05）；剖检发现小鼠心脏、脾脏和肾脏肿大，高铅组尤为严重。与对照组相比，染毒组小鼠心肌纤维间隙扩张，肌纤维断裂，肺泡壁有聚集粘连，肝小叶结构紊乱，肝索排列混乱且有断裂，窦状隙扩张，肝细胞大小不均匀，脾脏出血现象明显，肾脏近曲小管管腔收缩，致密斑数量增加。神经细胞形态学实验结果显示：光学显微镜观察，与对照组相比，2.4mmol/L组小鼠大脑组织分子层颗粒细胞和锥体细胞数量无明显变化，细胞核位置无异常，细胞形态变化无显著差异，4.8mmol/L和9.6mmol/L组小鼠大脑皮层组织颗粒细胞数量减少，分子层出现断裂，尤以9.6mmol/L组尤为明显；透射电镜观察：对照组神经细胞核膜清晰，线粒体嵴清楚；铅处理组神经细胞线粒体肿胀、染色质边集、核周隙增宽、核膜损坏、线粒体嵴断裂甚至消失、细胞微管数量减少、长度缩短且有缠结现象。能谱分析结果表明铅可以通过血脑屏障，在铅中毒小鼠神经细胞细胞核核孔、染色质和核膜位置均检测出铅元素，且接触铅浓度越高，细胞核内铅元素含量越多。实时荧光定量PCR实验结果显示：与对照组相比，各铅攻毒组小鼠大脑细胞中微管相关蛋白MAP2mRNA的表达量显著降低（P0.05），，2.4mmol/L，4.8mmol/L和9.6mmol/L组的表达量分别为对照组表达量的0.336、0.347和0.553倍。 Western blot试验结果显示：与对照组相比，铅中毒小鼠大脑组织中微管相关蛋白MAP2蛋白表达量降低，且存在剂量依赖关系，对照组、2.4mmol/L、4.8mmol/L和9.6mmol/L组的灰度值分别为12666.9、8638.0、4471.3和2553.1。以上结果表明：高铅对小鼠大脑组织细胞及细胞内微管相关蛋白MAP2有明显毒性作用，且存在明显的剂量依赖性，铅浓度越高，细胞毒性越大。
【图文】：

醋酸铅,小鼠,低铅,高铅

18图 2-2 醋酸铅染毒小鼠病理组织学变化A.心脏（×400）；B.肺脏（×400）；C.肝脏（×400）；D.脾脏（×4 00）；E.肾脏（×400）。A1~E1.对照组；A2~E2.低铅组；A3~E3.中铅组；A4~E4.高铅组。Fig.2-2 The histopathological changes of mice exposed to lead acetate A. heart(×400);B. lung(×400);C.liver(×400);D. spleen(×400);E. kidney(×400). A1~E1. represent control groups; A2~E2. represent lowdosage groups; A3~E3. represent median dosage groups; A4~E4. represent high dosage groups.

小鼠大脑,醋酸铅,细胞微管

与对照组（图A1）相比，2.4 mmol/L（图A2）组小鼠大脑组织形态变化无明显差异，而4.8mmol/L（图A3）和9.6mmol/L（图A4）组小鼠大脑组织分子层颗粒细胞和锥体细胞数量显著减少，分子层出现大面积断裂现象，见图3-1。图 3-1 醋酸铅染毒小鼠大脑病理组织学变化（400×）A1：对照组；A2：2.4mmol/L 组；A3：4.8mmol/L 组；A4：9.6mmol/L 组Fig 3-1 The histopathological changes of mice brain exposed to lead acetate(400×)A1:Control group;A2:2.4mmol/L group;A3:4.8mmol/L group;A4:9.6mmol/L group3.3 透射电镜观察铅致神经细胞细胞形态变化结果显示：对照组（图 A）神经细胞核核膜清晰，细胞微管纤长整齐，线粒体结构清楚；2.4mmol/L 醋酸铅组（图 B）细胞核核膜不规则，有类似锯齿形状凸起；4.8mmol/L醋酸铅组（图 C）部分线粒体嵴消失，细胞微管缩短；9.6mmol/L 醋酸铅组（图 D）神经细胞核膜出现缺口，线粒体膜部分破损，细胞微管短而弯曲且有缠结趋势，见图 3-2。
【学位授予单位】：河南科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S859.82

【参考文献】