六价铬对发育期大鼠海马神经细胞凋亡和记忆功能的影响

发布时间：2020-10-01 16:14

　　目的探讨六价铬暴露对发育期大鼠海马CA1区神经细胞凋亡和学习记忆功能的影响及其作用机制。方法选择SPF级健康的孕期SD大鼠12只,待仔鼠出生后将孕鼠随机分为对照(双蒸水)组、重铬酸钾溶液0.8mg/kg、4mg/kg、20mg/kg染毒组。仔鼠出生后第1d起通过母乳染毒,进食阶段(21d后)采用经口灌胃的方式染毒,按0.5ml/100g进行等体积灌胃,1次/d,每三日称重1次,并根据体重调整给药量,连续染毒6个月。染毒期间,观察各个子代大鼠的进食、饮水、毛色,粪便、行为活动及体重的变化等。选取各组雄性子代大鼠进行实验,剔除个别死亡大鼠后,共40只,其中对照组为11只,染毒剂量低、中、高组分别为10、10、9只。取材前12h称重,禁食不禁水。采用原子吸收分光光度计检测血液中Cr~(6+)的含量;Morris水迷宫实验评价大鼠的学习记忆能力;HE染色观察海马CA1区的神经形态学变化;TUNEL细胞凋亡染色观察海马CA1区神经元凋亡的程度;免疫组织化学检测Caspase-3的表达情况;ELISA法(酶联免疫吸附实验)检测脑组织中炎症因子TNF-α、IL-1β的含量。采用Excel 2016建立数据库,运用SPSS 22.0软件进行数据分析,计量资料用x±s表示,Morris水迷宫定位航行实验中的搜索有效策略百分比的比较采用重复测量的方差分析;其他多组均数间的比较用单因素方差分析(One-way ANOVA)及两两比较的方法,方差齐时用LSD法,方差不齐时用Dunnett's T3检验。P0.05为差异具有统计学意义。结果实验期间对照组大鼠毛色纯白,反应迅速,饮食和体质量增长均正常;而铬染毒组大鼠随着染毒天数的增加毛色逐渐暗黄,食欲减退,反应迟钝,体质量相较于对照组增长缓慢。重铬酸钾各染毒组大鼠的学习记忆能力均低于对照组(P0.05);重铬酸钾各染毒组大鼠血液中Cr~(6+)的含量均高于对照组(P0.05);HE染色显示各染毒组海马CA1区神经元随染毒剂量的增加呈现出不同程度的细胞间隙增宽,细胞排列稀疏紊乱,部分细胞体积减小等病理改变;TUNEL细胞凋亡实验显示对照组少见阳性细胞,细胞凋亡率较低(3.33±0.98)%,重铬酸钾染毒组细胞凋亡率随着染毒剂量的增加而逐渐升高,分别为(9.34±2.42)%、(18.03±1.40)%和(23.91±3.21)%;免疫组化染色显示随着重铬酸钾浓度的增加活化的Caspase-3阳性细胞数量明显增多;重铬酸钾各染毒组大鼠脑组织中TNF-α、IL-1β的含量均高于对照组(P0.05)。结论长期的六价铬暴露能够损害发育期大鼠的认知功能,使学习记忆能力下降。其作用机制与六价铬引起炎症因子TNF-α、IL-1β增多,造成海马CA1区神经元凋亡有关。
【学位单位】：锦州医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R114
【部分图文】：

标准曲线,原子吸收分光光度计,标准曲线,吸光率

二、血液 Cr6+含量测定结果（一）绘制标准曲线仪器按照浓度 60.00、120.00、180.00、240.00、300.00μg/L 标准系列溶液自动绘制标准曲线，测定结果铬浓度与吸光率呈线性相关，相关系数 r 为0.994290，斜率为 0.0042，截距为 0.1559，线性回归方程为：y=0.1559+0.0042x。标准曲线如图 2 所示。

病理改变,HE染色,光学显微镜,对照组

组别动物数原平台所在象限游泳时间/总时间（120s） F 值 P 值对照组 11 37.94±7.1031.55 0.000低浓度组 10 27.54±6.21*中浓度组 10 20.05±5.33*#高浓度组 9 14.22±3.63*#&注：与对照组比较，*P<0.05；与低浓度组比较，#P<0.05；与中浓度组比较，&P<0.05。四、海马组织病理学改变（一）HE 染色光学显微镜下观察可见对照组的海马神经细胞呈多凸起形，排列规则，细胞核大且圆，着色浅，核仁明显。重铬酸钾各染毒组海马 CA1 区神经元随染毒剂量的增加呈现受损样改变，表现为不同程度的细胞间隙增宽，细胞排列稀疏紊乱，部分细胞体积减小等（图 3）。

光学显微镜,凋亡,细胞凋亡,重铬酸钾

（二）TUNEL 细胞凋亡实验染色TUNEL 细胞凋亡实验标记的阳性细胞胞核呈深棕色。光学显微镜下观察可见，对照组的神经细胞排列整齐，界限清楚，仅见偶染细胞，细胞凋亡率是（3.33±0.98）%；与对照组比较，重铬酸钾各个染毒组均出现阳性细胞，细胞凋亡率随着染毒剂量的增加而逐渐升高，分别为（9.34±2.42）%、（18.03±1.40）%和（23.91±3.21）%（见图 4）。

【参考文献】