D-丝氨酸在铅暴露致大鼠神经损伤中的实验研究

发布时间：2017-04-28 19:08

  本文关键词：D-丝氨酸在铅暴露致大鼠神经损伤中的实验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的本研究通过建立D-丝氨酸(D-Ser)干预的铅暴露大鼠模型,观察大鼠海马组织中N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体表达、Ca2+浓度以及氨基酸类神经递质含量等方面的变化,初步阐明D-Ser对大鼠学习记忆功能的影响机制。方法1实验动物及分组:21天健康雄性SPF级SD大鼠60只,体重140-160g,适应性喂养一周后随机分为4组,分别为空白对照组(500mg/kg醋酸钠)、铅暴露组(500mg/kg醋酸铅+隔日生理盐水注射)、D-Ser低剂量组(500mg/kg醋酸铅+隔日30mg/kg D-Ser腹腔注射)、D-Ser高剂量组(500mg/kg醋酸铅+隔日60mg/kg D-Ser腹腔注射)。采用自由饮水方式连续染毒8周。2应用Morris水迷宫进行神经行为学测试。3应用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析大鼠组织中铅元素含量。4应用流式细胞术分析大鼠海马神经细胞凋亡率、海马细胞Ca2+浓度以及活性氧(ROS)含量。5应用HE染色法观察大鼠海马组织病理改变;6应用尼氏染色法观察大鼠海马神经元细胞及结构的变化。7应用透射电镜观察海马神经元细胞结构及形态的变化。8免疫组化方法观察大鼠海马组织中NR2A蛋白、NR2B蛋白表达的变化。9应用实时荧光定量PCR方法测定海马组织中NR2A蛋白、NR2B蛋白及丝氨酸消旋酶(Srr)m RNA表达变化。10高效液相色谱法测定海马组织中4种氨基酸类神经递质(谷氨酸Glu、丝氨酸Ser、甘氨酸Gly、γ-氨基丁酸GABA)含量的变化。11统计学分析实验数据均采用均数±标准差(sx±)表示,各组间比较采用单因素方差分析(One Way ANOVA),两两比较采用LSD检验,以P0.05为差异具有统计学意义。结果1实验大鼠的一般情况:在染毒期间,所有实验大鼠摄食和饮水量未见异常。饲养过程中,实验大鼠体重正常增长,各组体重增加变化无差异。2 D-Ser干预对铅暴露大鼠学习记忆能力的影响:Morris水迷宫实验结果显示,与对照组比较,铅暴露组大鼠的逃逸潜伏期增长(P0.05),穿台次数下降(P0.05);与铅暴露组比较,D-Ser低剂量组与D-Ser高剂量组大鼠的逃逸潜伏期降低(P0.05),穿台次数增加(P0.05)。3 D-Ser干预对铅暴露大鼠血液、海马和皮质中铅含量变化的影响:与对照组比较,铅暴露组大鼠海马组织铅含量是对照组大鼠海马组织铅含量的3.49倍;D-Ser低剂量组及D-Ser高剂量组大鼠海马组织中铅含量变化与铅暴露组比较无差异(P0.05)。同样,D-Ser低剂量组与D-Ser高剂量大鼠皮质、血液中铅含量变化趋势与海马中铅含量变化趋势相同。4 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马组织细胞凋亡的影响:铅暴露组大鼠海马神经细胞早期凋亡率、晚期凋亡率分别为25.40±4.44%、16.30±4.39%,高于对照组的16.70±5.79%、12.43±3.40%(P0.05)。D-Ser低剂量组大鼠海马细胞早期凋亡率和晚期凋亡率分别为19.03±5.01%、11.02±2.55%,D-Ser高剂量组大鼠海马细胞早期凋亡率和晚期凋亡率分别为18.93±3.83%、12.93±2.28%,与铅暴露组比较显著下降(P0.05)。5 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马组织ROS含量的影响:铅暴露组ROS含量显著高于对照组(P0.05);D-Ser低剂量组、D-Ser高剂量组ROS含量与铅暴露组比较无统计学差异。6 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马细胞Ca2+浓度的影响:与对照组比较,铅暴露组大鼠海马细胞Ca2+浓度增加,是对照组的1.94倍(P0.05);D-Ser低剂量组、D-Ser高剂量组大鼠海马细胞Ca2+浓度低于铅暴露组,有显著差异。7 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马组织病理结构的影响:光镜下观察可见,对照组大鼠海马细胞完整,排列紧密规则;铅暴露组大鼠海马细胞排列紊乱,大量细胞死亡,表现为细胞核固缩、破裂。D-Ser低剂量组及D-Ser高剂量组大鼠海马细胞排列稍有紊乱,但细胞形态基本正常。尼氏染色显示对照组大鼠海马神经元细胞排列紧密、整齐,细胞结构完整,细胞核核仁清晰。铅暴露组大鼠神经元细胞排列疏松、紊乱,部分细胞结构不完整。D-Ser低剂量组及D-Ser高剂量组大鼠神经元细胞排列稍有紊乱,少量细胞结构不完整。透射电镜结果显示,对照组海马神经元细胞的细胞核饱满,核膜光滑,染色质分布均匀,髓鞘厚度和数量均正常。铅暴露组海马神经元细胞的胞核皱缩、大量染色质边集;D-Ser低剂量组和D-Ser高剂量组海马神经元细胞有轻微的核皱缩和染色质边集现象。铅暴露组、D-Ser低剂量组和D-Ser高剂量组海马神经元细胞均有不同程度的细胞器数量减少、线粒体肿胀、髓鞘厚度变薄等现象。8 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马组织中NR2A和NR2B表达的影响:免疫组化结果显示,铅暴露组大鼠海马组织中NR2A蛋白表达低于对照组(P0.05);与铅暴露组比较,D-Ser高剂量组大鼠海马组织中NR2A蛋白表达升高(P0.05)。铅暴露大鼠海马组织中NR2B蛋白表达变化与对照组比较无统计学意义。海马组织中NR2A、NR2B及Srr m RNA表达的变化:与对照组比较,铅暴露组大鼠海马组织中NR2A和Srr m RNA表达下降(P0.05)。D-Ser高剂量组大鼠海马组织中NR2A和Srr m RNA表达高于铅暴露组(P0.05)。未见大鼠海马组织中NR2B m RNA表达发生显著性改变。9海马组织中氨基酸类神经递质含量的变化:与对照组比较,铅暴露组大鼠海马组织中Glu含量显著升高(P0.05),为对照组Glu含量的1.26倍;与铅暴露组比较,D-Ser低剂量组和D-Ser高剂量组大鼠海马组织中Glu含量变化无差异。各组大鼠海马组织中Ser、Gly和GABA含量比较无显著差异。结论D-Ser通过降低海马细胞凋亡率,降低海马细胞中Ca2+浓度,并使NR2A蛋白和m RNA表达升高,从而对海马神经功能损伤起到一定的保护作用,缓解了铅暴露所致的大鼠学习记忆能力损伤。
【关键词】：铅暴露 海马 NMDA受体 D-丝氨酸 Ca2+ 神经递质
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R114
【目录】：

• 摘要4-7
• Abstract7-12
• 英文缩略表12-13
• 引言13-15
• 第1章 D-丝氨酸在铅暴露致大鼠神经损伤中的实验研究15-41
• 1.1 材料与方法15-22
• 1.1.1 主要仪器与试剂15-16
• 1.1.2 实验动物分组与处理16
• 1.1.3 Morris水迷宫行为测试16-17
• 1.1.4 大鼠组织中铅含量测定17
• 1.1.5 流式细胞术检查海马神经细胞钙离子浓度、ROS和凋亡状况17-18
• 1.1.6 HE染色法观察海马组织病理变化18
• 1.1.7 尼氏染色法观察海马神经元细胞变化18-19
• 1.1.8 使用透射电镜观察大鼠海马神经元细胞的变化19
• 1.1.9 免疫组化方法观察海马NR2A、NR2B蛋白表达变化19-20
• 1.1.10 海马NR2A、NR2B、Srr mRNA表达变化20-21
• 1.1.11高效液相色谱法观察海马组织中氨基酸类神经递质的变化21-22
• 1.1.12 统计学分析22
• 1.2 实验结果22-33
• 1.2.1 D-Ser干预对铅暴露大鼠饮水量和体重的影响22-23
• 1.2.2 D-Ser干预对铅暴露大鼠学习记忆能力的影响23-24
• 1.2.3 D-Ser干预对铅暴露大鼠组织中铅含量的影响24
• 1.2.4 D-Ser干预对海马细胞凋亡、活性氧以及钙离子浓度的影响24-26
• 1.2.5 D-Ser干预铅暴露大鼠海马组织病理学观察26
• 1.2.6 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马神经元细胞变化的影响26-27
• 1.2.7 透射电镜观察铅暴露大鼠海马细胞及细胞器的变化27-29
• 1.2.8 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马NR2A蛋白表达的变化29-30
• 1.2.9 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马NR2B蛋白表达的变化30-32
• 1.2.10 铅暴露大鼠海马NR2A、NR2B、Srr mRNA表达的变化32
• 1.2.11 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马氨基酸类神经递质含量的变化32-33
• 1.3 讨论33-37
• 1.3.1 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马细胞凋亡的影响34
• 1.3.2 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马细胞钙离子浓度的影响34-35
• 1.3.3 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马细胞ROS含量的影响35
• 1.3.4 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马组织中NMDA受体亚基的影响35-36
• 1.3.5 D-Ser干预对铅暴露大鼠海马组织中神经递质的影响36-37
• 1.3.6 D-Ser干预对铅暴露大鼠学习记忆能力的影响37
• 1.4 结论37-38
• 参考文献38-41
• 第2章 综述 NMDA受体亚基和与学习记忆的关系41-52
• 2.1 NMDA受体亚基结构和组成41-42
• 2.2 NMDA受体的分布特点42-43
• 2.3 NMDA受体的调节机制43-45
• 2.4 NMDA受体与学习记忆45-47
• 2.5 NMDA受体与阿兹海默病47
• 参考文献47-52
• 结论52-53
• 致谢53-54
• 导师简介54-55
• 作者简介55-56
• 学位论文数据集56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 林奕斌;赵同军;展永;;N-甲基-D-天氡氨酸受体的分子结构与生理功能[J];生物学杂志;2007年01期

2 赵华颖;章劲夫;;γ-氨基丁酸及其受体的研究进展[J];中华临床医师杂志(电子版);2012年14期

3 Ying-Gang Yan;Jie Zhang;Shu-Jun Xu;Jian-Hong Luo;Shuang Qiu;Wei Wang;;Clustering of surface NMDA receptors is mainly mediated by the C-terminus of GluN2A in cultured rat hippocampal neurons[J];Neuroscience Bulletin;2014年04期

  本文关键词：D-丝氨酸在铅暴露致大鼠神经损伤中的实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：333390