铅诱导离体神经干细胞氧化应激和铜蓄积及MitoQ的保护作用

目的研究铅离子(Pb^(2+))暴露对神经干细胞(NSC)氧化应激和诱导铜蓄积的作用,探讨MitoQ的抗氧化保护作用。方法C17.2神经干细胞用2.5、5、10、20μmol/L Pb(Ac)2分别暴露24 h和48 h,建立低剂量Pb^(2+)暴露体外模型,并设置对照组[0μmol/L Pb(Ac)2]。MTT法检测细胞活力;活性氧荧光探针(DCFH-DA)检测细胞活性氧自由基(ROS)含量;TBA法测定细胞丙二醛(MDA)含量;黄嘌呤氧化酶法测定细胞内超氧化物歧化酶1(SOD1)的活性;原子吸收分光光度法检测细胞铜吸收;Western blotting检测细胞内铜转运体CTR1、ATP7A和ATP7B蛋白水平。结果与对照组相比,2.5~20μmol/L Pb^(2+)暴露24 h或48 h后,对细胞活力产生显著的抑制作用,而细胞ROS和MDA水平、SOD1活性均显著高于对照组(P<0.01,P<0.05);不同浓度Pb^(2+)暴露后细胞内铜水平显著增高(P<0.05),CTR1蛋白水平增高(P<0.05),而ATP7A、ATP7B蛋白表达均显著降低(P<0.01,P<0.05)。使用抗氧化剂MitoQ处理细胞,可以逆转Pb^(2+)暴露所诱导的细胞的ROS、MDA和SOD1水平变化(P<0.01),且伴随细胞活力的显著回升。结论Pb^(2+)暴露可能通过诱导C17.2 NSC铜蓄积,促进氧化应激和细胞活力降低;抗氧化剂MitoQ可以抑制Pb^(2+)引起的氧化应激,起到显著的细胞保护作用。

低氧导致小鼠注意缺陷多动障碍样行为及其突触损伤机制

目的探讨低氧暴露导致小鼠注意缺陷多动障碍样行为及其突触损伤机制。方法随机将3周龄C57BL/6雄性小鼠分为对照组和低氧组,每组15只。低氧组置于高原环境模拟舱进行14 d低氧暴露,设置海拔高度6000 m。采用旷场实验、Y迷宫、高架十字迷宫实验观察小鼠行为;采用透射电镜观察前额叶皮质和纹状体突触超微结构;使用试剂盒检测前额叶皮质和纹状体内过氧化氢、活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)和总超氧化物歧化酶(T-SOD)的活性;采用实时定量PCR和Western blotting法检测前额叶皮质、纹状体中脑源性神经营养因子(BDNF)、胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)表达。结果与对照组相比,低氧组小鼠旷场实验运动总距离和运动速度增加(P<0.01),静止时间减少(P<0.01);Y迷宫自主交替率降低(P<0.05);高架十字迷宫进入开放臂次数和探索时间无显著改变(P>0.05),僵直时间减少(P<0.05);前额叶皮质和纹状体区突触轻度肿胀、边界模糊、染色变浅;前额叶皮质和纹状体中过氧化氢、ROS、MDA含量升高(P<0.05),BDNF和GDNF的蛋白、mRNA表达下降(P<0.01);前额叶皮质GSH含量显著下降(P<0.01),GSH-PX和T-SOD活性下降(P<0.05);纹状体T-SOD活性下降(P<0.05)。结论低氧暴露可导致小鼠出现注意缺陷多动障碍样行为和突触结构损伤,与前额叶皮质和纹状体内氧化还原失衡和神经营养因子表达下降有关。

脱落酸通过减轻海马突触损伤改善低氧诱导的小鼠学习记忆障碍

目的:探索脱落酸对低氧诱导小鼠学习记忆障碍及海马突触损伤的保护作用。方法:3周龄C57BL/6雄性小鼠分为对照组、低氧组、低氧+脱落酸组,通过高原环境模拟舱低氧暴露2周(氧分压为72~75 mmHg)制备小鼠学习记忆损伤模型,低氧+脱落酸组给予脱落酸饮水干预(210 mg/L)。通过Y迷宫、水迷宫和条件恐惧实验检测小鼠学习记忆能力,使用高尔基染色法观察海马神经元树突棘形态,利用透射电镜技术观察海马突触超微结构,通过Western Blot法检测N-甲基-D-天门冬氨酸受体亚型1(NMDAR1)、N-甲基-D-天门冬氨酸受体亚型2A(NMDAR2A)、突触后致密蛋白-95(PSD-95)和核Dbf2相关激酶1/2(NDR1/2)表达。结果:与对照组相比,低氧组小鼠Y迷宫实验中进入新臂探索次数及停留时间比下降(P<0.05),水迷宫实验中平台周边探索距离、穿越平台次数、目标象限停留时间减少(P<0.05),条件恐惧实验中僵直时间减少(P<0.05),海马神经元树突棘密度降低(P<0.05),突触超微结构被破坏,NMDAR1、NMDAR2A、PSD-95和NDR1/2表达下降(P<0.05)。低氧+脱落酸组小鼠学习记忆能力改善,海马神经元树突棘密度增加(P<0.05),突触结构基本恢复正常,NMDAR1、NMDAR2A、PSD-95和NDR1/2表达升高(P<0.05)。结论:脱落酸可缓解低氧导致的学习记忆障碍、海马神经元树突棘密度减少以及突触结构损伤,并上调NMDAR1、NMDAR2A、PSD-95和NDR1/2蛋白表达。