褪黑素减轻内质网应激改善发育早期铅暴露小鼠海马组织的tau蛋白过度磷酸化

发布时间：2019-10-11 14:20

【摘要】：目的探讨褪黑素(Melatonin,MT)对发育早期铅暴露小鼠海马组织tau蛋白磷酸化的影响及可能的作用机制。方法健康C57BL/6小鼠随机分为4组:正常对照组(Con组,全程正常饮用水喂养)、发育早期铅暴露组(Pb组,出生至出生后第21天母鼠给予0.2%醋酸铅水)、单独MT干预组(MT组,正常非暴露对照鼠在12月龄后给予含50mg/mL MT饮用水干预3个月)及MT干预联合铅暴露组(MT+Pb组,出生至出生后第21天母鼠给予0.2%醋酸铅水,并于12月龄后给予含50mg/mL MT饮用水干预3个月)。采用石墨炉原子吸收光谱仪测定各组小鼠的血铅和海马铅含量,Morris水迷宫检测空间学习记忆功能,Western blot检测海马tau蛋白的磷酸化程度、内质网应激标志分子GRP78和CHOP的蛋白表达水平。结果与Con组相比,Pb组小鼠血铅和海马铅含量均明显升高(均P0.05),给予MT干预并未影响血铅和海马铅含量;且Pb组小鼠海马tau蛋白磷酸化水平增强(P0.01),而给予MT干预后,相比Pb组,MT+Pb组小鼠海马tau蛋白磷酸化水平明显降低(P0.05);与Con组相比,Pb组小鼠海马内质网应激标志分子GRP78和CHOP蛋白表达水平均明显升高(均P0.05),而MT干预后,相比Pb组,MT+Pb组GRP78和CHOP蛋白表达水平显著下降(均P0.05)。结论 MT可改善发育早期铅暴露小鼠海马tau蛋白的过度磷酸化,并改善其学习记忆功能,其具体机制可能与调控内质网应激有关。
【图文】：

石墨炉原子吸收光谱法检测血液和海马组织中的铅含量。如图１所示：相比Ｃｏｎ组，Ｐｂ组小鼠血铅含量明显升高，而给予ＭＴ干预后，ＭＴ＋Ｐｂ组的血铅含量也明显升高（均Ｐ＜０．０１），与Ｐｂ组相比并未见明显差异（Ｐ＞０．０５）。类似地，如图１所示，Ｐｂ组小鼠海马铅含量也明显升高，而给予ＭＴ干预后，ＭＴ＋Ｐｂ组的海马组织铅含量也明显升高（均Ｐ＜０．０１），但与Ｐｂ组相比，海马铅含量亦未见显著改变（Ｐ＞０．０５）。与Ｃｏｎ组比较，＊＊Ｐ＜０．０１图１发育早期铅暴露小鼠模型血铅及海马组织铅含量Ｆｉｇ．１ＬｅａｄｌｅｖｅｌｓｉｎｔｈｅｂｌｏｏｄａｎｄｈｉｐｐｏｃａｍｐｕｓｏｆｔｈｅＣ５７ＢＬ／６ｍｉｃｅｗｉｔｈｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏＰｂａｔｅａｒｌｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｇｅ２．２ＭＴ干预对发育早期铅暴露小鼠空间学习记忆功能的影响通过Ｍｏｒｒｉｓ水迷宫实验我们发现，相比Ｃｏｎ组，Ｐｂ组的小鼠空间学习记忆功能存在明显缺陷，如图２所示：发育早期铅暴露小鼠寻找隐藏平台时间（潜伏期）明显长于Ｃｏｎ组，而给予ＭＴ干预后，ＭＴ＋Ｐｂ组较Ｐｂ组潜伏期相对缩短，差异具有统计学意义（Ｐ＜０．０５或Ｐ＜０．０１）；在第７天撤去隐藏平台后，我们发现Ｐｂ组小鼠在目标象限（隐藏平台所在象限）停留时间明显少于Ｃｏｎ组小鼠，差异具有统计学意义（Ｐ＜０．０５），而给予ＭＴ干预后，较单独铅暴露组，ＭＴ＋Ｐｂ组小鼠在目标平台停留的时间明显增加，差异具有统计学意义（Ｐ＜０．０５），如图２所示。可见，发育早期铅暴露组的

与Ｃｏｎ组比较，＊Ｐ＜０．０５＊＊Ｐ＜０．０１；与ＭＴ＋Ｐｂ组比较，＃Ｐ＜０．０５图２ＭＴ对发育早期铅暴露小鼠空间学习记忆功能的影响Ｆｉｇ．２ＭＴａｔｔｅｎｕａｔｅｓｔｈｅｄｅｆｉｃｉｔｓｏｆｍｏｕｓｅｓｐａｔｉａｌｌｅａｒｎｉｎｇａｎｄｍｅｍｏｒｙｉｎｄｕｃｅｄｂｙＰｂｅｘｐｏｓｕｒｅａｔｅａｒｌｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｇｅ２．３ＭＴ干预对发育早期铅暴露小鼠ｔａｕ蛋白磷酸化的影响我们采用Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ检测了各组小鼠海马组织中磷酸化ｔａｕ蛋白的表达水平。如图３所示：相比Ｃｏｎ组，Ｐｂ组小鼠ｔａｕ蛋白磷酸化（Ｓｅｒ３９６位点）水平显著上调（Ｐ＜０．０１），而给予ＭＴ干预后，ＭＴ＋Ｐｂ组小鼠ｔａｕ蛋白磷酸化水平明显下调，差异具有统计学意义（Ｐ＜０．０５）。可见，发育早期铅暴露可导致ｔａｕ蛋白过度磷酸化，而ＭＴ干预可显著改善ｔａｕ蛋白磷酸化程度。２．４ＭＴ干预对发育早期铅暴露小鼠内质网应激标志分子表达的影响进一步，，我们检测了ＥＲｓｔｒｅｓｓ标志性蛋白ＧＲＰ７８和ＣＨＯＰ的表达水平。如图４所示：相比Ｃｏｎ组，Ｐｂ组ＧＲＰ７８和ＣＨＯＰ的表达均明显增强（均Ｐ＜０．０５），而ＭＴ干预后，ＭＴ＋Ｐｂ组二者的表达较Ｐｂ组出现显著下降（均Ｐ＜０．０５）。可见，发育早期的环境铅暴露可引发ＥＲｓｔｒｅｓｓ，而ＭＴ可改善上述铅暴露引发的ＥＲｓｔｒｅｓｓ．与Ｃｏｎ组比较，＊Ｐ＜０．０５＊＊Ｐ＜０．０１；与Ｐｂ组比较，＃Ｐ＜０．０５图３ＭＴ干预对发育早期铅暴
【作者单位】： 福建医科大学附属第一医院检验科福建医科大学附属第一医院基因诊断研究室;华中科技大学同济医学院基础医学院生物化学与分子生物学系;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.31171027,No.31670778,No.81371416) 福建省卫生计生委青年课题资助项目(No.2016-1-55) 福建省自然科学基金资助项目(No.2016J05185)
【分类号】：R749.16

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

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【共引文献】

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1 刘晓峰;陈娟;欧启水;;褪黑素减轻内质网应激改善发育早期铅暴露小鼠海马组织的tau蛋白过度磷酸化[J];华中科技大学学报(医学版);2017年04期

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【相似文献】

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2 黄辉;发育早期铅暴露致食蟹猴阿尔茨海默病样作用及其对表观遗传修饰的影响[D];郑州大学;2011年

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本文编号：2547531