饮水镉暴露对仔鼠学习记忆能力影响及其机制探讨

发布时间：2017-04-13 17:10

  本文关键词：饮水镉暴露对仔鼠学习记忆能力影响及其机制探讨，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的:研究饮水镉暴露对仔鼠内分泌,生长发育以及学习记忆能力的影响。对子代不同时期给予的镉暴露的处理,探讨其不同时期学习记忆能力有无影响;对GABAA型受体功能进行检测,进一步研究镉暴露与GABAA型受体功能的联系。方法:C57BL/6小鼠自由进食饮水,饲养环境、用具严格控制镉污染。将确定受孕的实验小鼠随机分为2组,其中第一组给予正常饮水(正常组),后组给予Cd Cl2浓度为10mg/L的饮用水(镉暴露组)。待小鼠自然分娩后,每窝随机保留6只小鼠,断乳后继续给与同样的干预其仔鼠雌、雄分笼喂养至小鼠出生后天数第12周(PND84)。在子鼠PND0时,收集出生时的基础数据,在PND21、PND35、PND49、PND84对部分小鼠进行剖杀,采集血清,分离海马。部分小鼠在PND35、PND49时进行Morris水迷宫行为学实验,在PND84时进行Y迷宫行为学实验;使用石墨炉原子吸收光谱法(Graphite furnace atomic absorptionspectrometry)进行血清镉测定,酶联免疫法(ELISA)测定血清中睾酮(Testosterone,T)和雌二醇(Estradio,E2)浓度;海马于10%甲醛固定后,采用HE染色法观察海马组织结构的变化,采用免疫组织化学方法对GABAA型受体不同亚基在海马的定位表达进行检测;用总蛋白提取方法,提取海马总蛋白,Western-Blotting方法检测GABAA型受体基因的蛋白表达水平。结果:饮水镉暴露的子鼠与正常组相比,PND0时,两组子鼠身长,尾长和体重差异均无统计学意义(P0.05),雄性和雌性仔鼠在4个时期组间体重差异均无统计学意义(P0.05);通过石墨炉原子吸收光谱法测定发现在小鼠发育的3个时期(PND21、PND35、PND49),暴露组小鼠血清镉含量都高于正常组,差异具有统计学意义(P0.05),小鼠体成熟时血清镉含量也高于正常组且差异具有统计学意义(P0.05),同时在这4个时间点,血镉含量有上升趋势;饮水镉暴露后对子代血清性激素水平的产生了一定影响,子鼠在PND35和PND84时血清性激素水平没有差异(P0.05),但是在PND49时,子鼠血清中的雌二醇水平有明显的下降且差异具有统计学意义(P0.05),睾酮水平有上升趋势但是差异没有统计学意义(P0.05)。行为学实验显示:(1)Y迷宫实验:体成熟时(PND84),子代小鼠进行Y迷宫测试。雌鼠在各臂中的穿梭次数减少,新异臂的进入减少,且差异有统计学意义(P0.05),同时在新异臂的停留时间也相对较少但是差异无统计学意义(P0.05)。而雄鼠在12周时,镉暴露对其学习记忆能力影响较小,3项指标都没有显著差异(P0.05)。(2)Morris水迷宫实验:在小鼠青春期间进行了Morris水迷宫实验,两组数据重复测量方差分析结果显示5周龄(PND35)和7周龄时(PND49),镉暴露组小鼠逃避潜伏期时间延长(P0.05)。空间探索实验中,7周龄的镉暴露的小鼠在目标象限探索的时间少于正常组,差异有统计学意义(P0.05)。HE结果显示12周小鼠体成熟时正常组小鼠和镉暴露雄性小鼠海马CA3区细胞排列整齐紧密,而镉暴露雌鼠细胞排列相对稀疏。免疫组化结果显示:GABAa Rα5和GABAa Rδ在海马CA3区中都有表达,GABAa Rα5海马神经元胞膜染成棕黄色,GABAa Rδ海马神经元胞浆染成棕黄色,细胞核呈蓝色。蛋白质印迹法(western-blotting)测定GABAA受体蛋白水平的表达:饮水镉暴露对子代小鼠海马GABAA型受体蛋白水平产生了影响。其中GABAa Rα5受体蛋白水平在PND35、PND49和PND84时均下降且差异具有统计学意义(P0.05),但是在PND35时虽然有下降趋势但是没有明显差异(P0.05)。而GABAa Rδ受体蛋白水平在青春期小鼠的海马中较稳定,但是在小鼠体成熟时也有明显的下降且差异具有统计学意义(P0.05)。结论:饮水镉暴露对子鼠性激素的分泌,生长发育以及学习记忆能力能产生影响,GABAA型受体功能进行检测后发现,饮水镉暴露对子代学习记忆能力的削弱是可能是通过GABAA型受体功能实现的。
【关键词】：镉 海马 学习记忆 GABAA型受体
【学位授予单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R114
【目录】：

• 英文缩略词5-6
• 中文摘要6-8
• Abstract8-10
• 1 前言10-12
• 2 材料与方法12-23
• 3.结果23-30
• 4.讨论30-33
• 4.1 饮水镉暴露对不同时期的子代生长发育的影响30-31
• 4.2 饮水镉暴露对不同时期的子代学习记忆的影响31-32
• 4.3 长期低剂量饮水镉暴露对子代学习记忆影响机制探讨32-33
• 5. 结论33
• 6.不足33-34
• 参考文献34-40
• 附录 个人简历40-41
• 致谢41-42
• 综述42-53
• 1. 前言42
• 2. 镉的污染现状42-43
• 3. 镉对神经系统的作用机制43-46
• 3.1 镉与氧化应激43-45
• 3.2 镉与神经递质45
• 3.3 镉与基因45-46
• 4. 结语46
• 参考文献46-53

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