番茄红素减弱麦芽酚铝诱导的海马损伤实验研究

目的:探讨番茄红素对麦芽酚铝诱导的海马损伤的可能保护作用。方法:采用麦芽酚铝腹腔注射的方法构建记忆障碍阿尔茨海默病大鼠模型,番茄红素灌胃作为干预措施。通过行为学实验Morris水迷宫实验评估SD大鼠空间记忆和学习能力是否受损,通过对海马组织进行炎症因子、APP和Tau的测定进而判断番茄红素的效果。结果:与对照组相比,铝暴露组大鼠学习记忆能力降低(P<0.05),海马组织中IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症因子水平高于对照组(P<0.05)。与铝暴露组相比,番茄红素能改善SD大鼠的空间记忆和学习能力(P<0.05),降低IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症因子的表达水平(P<0.05)。各组大鼠体内其他金属元素如Mg、Fe、Cu、Zn、Se等含量存在差异,可能与麦芽酚铝染毒或者番茄红素干预相关。结论:铝暴露会损伤SD大鼠空间记忆和学习能力,且能影响Mg、Fe、Cu、Zn、Se等金属代谢。番茄红素能够改善铝对SD大鼠空间记忆和学习能力的损伤,其机制可能与缓解大鼠海马神经炎症损伤有关;还可能改善铝暴露对其他金属元素含量产生的影响。

密度泛函理论方法研究铝-麦芽酚配合物的形态结构与水交换反应

在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平下采用密度泛函理论方法系统开展了以下工作:(1)优化得到1∶1、1∶2和1∶3铝-麦芽酚配合物10种可能构型的静态结构、NPA电荷以及能量参数,计算得到Al(ma)3配合物4种异构体的核磁共振、紫外和红外等光谱学数据并与文献实验值比较,证明本文采用的计算方法和模型适用于铝-麦芽酚体系的研究;(2)模拟1∶1和1∶2铝-麦芽酚配合物9种可能位点的水交换反应,其中3个位点计算得到的水交换反应速率对数log kex(s-1)分别为2.4(Al(ma)(H2O)2+4(cis to ma))、2.6(cis-Al(ma)2(H2O)+2(I))和3.0(trans-Al(ma)2(H2O)+2(I)),与实验值2.5(Al(ma)2+)和3.3(Al(ma)+2)相符,说明相应位点为反应活性位点;(3)探讨铝-麦芽酚配合物毒性与其形态结构之间的相关机制。

麦芽酚铝染毒致雄性大鼠神经元铁死亡及其机制研究

目的探讨亚慢性麦芽酚铝[aluminum-maltolate, Al(mal)_3]染毒致大鼠神经元铁死亡作用及其可能机制。方法选取18只健康雄性SPF级SD大鼠按体重随机分成3组:对照(生理盐水)组,9和18μmol/kg Al(mal)_3染毒组,每组6只。对大鼠进行Al(mal)_3腹腔注射染毒,1次/d,连续染毒90 d。通过Morris水迷宫实验和旷场实验测试大鼠学习记忆能力和自主活动能力;采用透射电子显微镜观察大鼠神经元线粒体超微结构变化;分别采用谷胱甘肽(glutathione, GSH)测试盒和组织铁(ferrum, Fe)测试盒测定大鼠脑组织GSH含量和Fe含量。结果水迷宫实验中,与对照组相比,各染毒组大鼠找到原平台位置时间逐渐延长,差异具有统计学意义(P<0.05)。旷场实验中,与对照组相比,各染毒组大鼠中央格停留时间明显延长,竖起次数明显减少,差异具有统计学意义(P<0.05)。电镜观察发现:染毒组大鼠神经元出现线粒体皱缩、线粒体膜密度增加及线粒体嵴消失等铁死亡特异性改变。与对照组相比,随染毒剂量增加,大鼠脑组织GSH含量逐渐降低,Fe含量逐渐升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论亚慢性Al(mal)_3染毒可导致大鼠神经元铁死亡,脑组织GSH含量减少和Fe含量增加可能是铝致神经元铁死亡的机制之一。

茶汤中铝的浓度、形态和生物可给性

茶树是典型的聚铝植物之一,茶是广泛使用的饮料,因而饮茶是人体摄入铝的主要途径.本文综合分析了关于茶叶中铝的浓度、化学形态和生物可给性的实验研究成果,发现一般情况下茶汤中铝浓度范围为1~6?mg/L,其中大约有90%以上的铝以有机形态存在.茶汤中铝的形态分布是不断变化的,没有固定的存在形式.大量实验证明,茶水中可能存在的主要铝形态有铝的多元酚配合物、铝的草酸盐、铝的氟化物、Al3+和它的水解产物等.饮茶会适度的增加尿中铝的含量,但是茶叶中存在的铝似乎并不比其它饮食资源中所含铝具有更大的生物可给性,但也不能排除茶水中可能含有像铝麦芽酚这样一些具有一定生物可给性和毒害神经性的铝形态.

STAT3调控NLRP3炎症小体在麦芽酚铝致BV2细胞炎症反应中的作用

[背景]铝激活信号转导和转录激活因子3(STAT3)致小胶质细胞活化核苷酸结合和寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体产生炎症反应并造成神经毒性。[目的]探讨STAT3调控NLRP3炎症小体在麦芽酚铝(Al(mal)_(3))致小鼠小胶质细胞株(BV2)细胞炎症反应中的作用。[方法]选取BV2细胞株,利用Al(mal)_(3)染毒和STAT3拮抗剂C188-9干预,实验分为5组:对照组,Al(mal)_(3)低、中、高剂量组(40、80和160μmol·L^(-1)Al(mal)_(3)),C188-9干预组(10μmol·L^(-1)C188-9+160μmol·L^(-1)Al(m al)_(3))。采用CCK8检测细胞活力;采用Western blotting检测BV2细胞M1/M2型标志物CD68/CD206的表达,以及STAT3、p-STAT3、NLRP3、cleaved-casepase-1、衔接蛋白凋亡相关斑点样蛋白(ASC)表达量;采用ELISA检测促炎因子白细胞介素(IL)-1β、IL-18和抗炎因子IL-10的含量。[结果]细胞活力测定显示:随着染铝浓度的增加,各剂量组细胞活力逐渐降低。与对照组相比,Al(mal)_(3)高剂量组细胞活力下降18%(P<0.05);与Al(mal)_(3)高剂量组相比,C188-9干预组细胞活力升高14%(P<0.05)。与对照组相比,Al(mal)_(3)低、中、高剂量组CD68的表达分别升高19%、20%、21%(P<0.05),Al(mal)_(3)高剂量组CD206的表达降低25%(P<0.05)。与Al(mal)_(3)高剂量组相比,C188-9干预组CD68的表达水平降低9%(P<0.05),而CD206的表达水平升高22%(P<0.05)。与对照组相比,Al(mal)_(3)高剂量组p-STAT3蛋白表达量和p-STAT3/STAT3值分别增加129%和127%(P<0.05)。与Al(mal)_(3)高剂量组相比,C188-9干预组p-STAT3蛋白表达量和p-STAT3/STAT3值分别降低55%和54%(P<0.05)。NLRP3炎症小体测试结果显示,与对照组相比,Al(mal)_(3)高剂量组NLRP3蛋白表达量增加75%(P<0.05),Al(mal)_(3)中、高剂量组cleaved-casepase-1蛋白表达量分别增加28%、35%(P<0.05),Al(mal)_(3)低、中、高剂量组ASC表达量分别增加22%、25%、53%(P<0.05)。与Al(mal)_(3)高剂量组相比,C188-9干预组NLRP3、cleaved-casepase-1、ASC蛋白表达量分别降低30%、19%、32%(P<0.05)。与对照组相比,IL-1β在Al(mal)_(3)中、高剂量组含量分别增加18%、21%(P<0.05),IL-18在Al(mal)_(3)高剂量组的含量增加10%(P<0.05)。与Al(mal)_(3)高剂量组相比,C188-9干预组IL-18的含量降低23%(P<0.05)。抗炎因子IL-10的含量在各组差异无统计学意义(P>0.05)。[结论]铝能引起BV2小胶质细胞的炎症反应并且以促炎反应为主,其机制可能与STAT3调控NLRP3炎症小体分泌炎症因子有关。

麦芽酚铝暴露对大鼠神经行为的影响

目的探讨麦芽酚铝暴露对大鼠神经行为的影响。方法将40只健康清洁级雄性SD大鼠按体重随机分为随机分成5组,分别为对照(生理盐水)组、麦芽酚组(60 mmol/L)和低(10 mmol/L)、中(20 mmol/L)、高(40 mmol/L)剂量麦芽酚铝染毒组,每组8只。采用腹腔注射方式对大鼠进行染毒,染毒容量为1 ml/kg,每天1次,连续染毒60d。采用旷场试验、避暗实验测定大鼠自主活动能力和学习记忆能力,并观察海马形态学改变,采用石墨炉原子吸收分光光度法测定脑铝、血清铝含量。结果在旷场试验中,与对照组和麦芽酚组比较,各剂量麦芽酚铝染毒组大鼠在中央格停留时间延长,跨格次数减少;而中、高剂量麦芽酚铝染毒组大鼠竖起次数降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。在避暗实验中,与对照组和麦芽酚组比较,各剂量麦芽酚铝染毒组大鼠错误次数1和错误次数2明显增加,潜伏期明显缩短,差异均有统计学意义(P<0.05)。光镜下观察发现,随着麦芽酚铝染毒浓度的升高,大鼠海马神经元数量减少,排列紊乱,出现明显变性缺失,形态异常,并可见空泡样变。结论麦芽酚铝具有明显的神经毒性作用。

麦芽酚铝对大鼠学习记忆能力影响

目的探讨麦芽酚铝[Al(mal)3]的神经毒性。方法经行为学筛选后,40只雄性SD大鼠按体重随机分为5组,对照组、麦芽酚组、Al(mal)3 0.27、0.54、1.08 mg/kg染毒组,采用亚慢性腹腔注射方式染毒60 d。通过水迷宫实验、跳台试验测定大鼠神经行为学改变,石墨炉原子吸收光谱法测定大鼠脑皮质铝含量。结果亚慢性腹腔注射Al(mal)3染毒可导致大鼠morris水迷宫实验潜伏期逐渐延长,穿越原平台位置次数明显减少(P<0.05);Al(mal)3染毒组潜伏期明显缩短,错误次数1和错误次数2明显增加,与对照组、麦芽酚组比较,差异具有统计学意义(P<0.05);Al(mal)3 0.27、0.54、1.08 mg/kg染毒组脑皮质铝含量分别为(43.16±1.54)、(53.38±3.85)、(89.20±14.45)ng/g,与对照组和麦芽酚组脑皮质铝含量(19.50±4.12)、(21.63±4.05)ng/g比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论亚慢性Al(mal)3染毒对大鼠神经系统有损伤作用。

麦芽酚铝对大鼠在体海马长时程增强影响

目的探讨急性麦芽酚铝[Al(mal)3]染毒对大鼠海马CA1区长时程增强(LTP)影响。方法对照组及低、中、高染铝组大鼠通过侧脑室给药方式分别一次性注射生理盐水、2.43、12.15、60.75μg Al(mal)3,给药容积为5μL,5 min内缓慢匀速注入;采用在体海马CA1区LTP记录技术,记录兴奋性突触后电位(fEPSP)。结果高剂量染铝组大鼠在给药前和给药后30 min时fEPSP分别为(109±4)%和(111±7)%,差异无统计学意义(P>0.05);在高频刺激后60 min时,低、中、高染铝组fEPSP分别为(157±8)%、(140±13)%、(110±7)%,均低于对照组的(190±27)%,而相同剂量下的Al(mal)3对双脉冲易化(PPF)无影响。结论 Al(mal)3剂量依赖性抑制大鼠海马CA1区的LTP诱导和维持,其作用机制可能与突触前机制无关,而与突触后机制有关。

麦芽酚铝暴露对大鼠海马神经连接蛋白1与长时程增强的影响

目的探讨亚慢性染铝对大鼠海马中神经连接蛋白1(NL1)与N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)结合的影响,以及相关结合对大鼠长时程增强(LTP)的影响。方法取无特定病原体级健康雄性SD大鼠随机分为空白对照组、溶剂对照组和低、中、高剂量组,每组18只。空白对照组大鼠不予任何处理,溶剂对照组大鼠予剂量为1 m L/kg体质量的0.9%氯化钠溶液,低、中、高剂量组大鼠分别予质量浓度为0.41、0.81和1.62 mg/kg体质量的麦芽酚铝溶液,隔日腹腔注射,分别染毒1、2和3个月。染毒结束后,进行大鼠海马CA1区在体LTP测定;取大鼠海马,采用石墨炉原子吸收光谱法测定铝水平,采用免疫共沉淀和免疫印迹法测定与NL1结合的NMDAR1、NMDAR2B蛋白相对表达水平。结果溶剂对照组和低、中、高剂量组大鼠LTP均低于空白对照组(P<0.01);高剂量组大鼠LTP分别低于溶剂对照组和低、中剂量组(P<0.05)。低、中、高剂量组大鼠海马中铝水平均高于空白对照组和溶剂对照组(P<0.01)。各剂量组各时间点大鼠海马中与NL1结合的NMDAR1、NMDAR2B蛋白相对表达水平均低于同时间点空白对照组和溶剂对照组(P<0.01)。各剂量组2个月时间点的大鼠海马中与NL1结合的NMDAR1、NMDAR2B蛋白相对表达水平均低于同剂量组1个月时间点(P<0.01)。各剂量组3个月时间点大鼠海马中与NL1结合的NMDAR1和NMDAR2B蛋白相对表达水平均低于同剂量组1、2个月时间点(P<0.01)。结论麦芽酚铝可阻碍大鼠海马中NL1与NMDAR1和NMDAR2B的正常结合,进而影响NMDAR1和NMDAR2B对LTP的调节使其幅值下降,导致学习记忆损伤。

麦芽酚铝暴露对大鼠脑皮质神经元微小RNA-29a和BACE1表达的影响

[目的]探讨麦芽酚铝暴露对大鼠脑皮质神经元微小RNA(miR)29a-和BACE1表达的影响。[方法]取新生24 h内的SD大鼠乳鼠的脑皮质进行原代神经元培养,培养至第3天时加入10μmol/L的阿糖胞苷,应用免疫组化法检测神经元特异性表达蛋白的表达来进行神经元纯度检测,应用不同剂量麦芽酚铝染毒原代神经元,剂量分别为空白对照组(0μmol/L)、低剂量组(20μmol/L)、中剂量组(40μmol/L)、高剂量组(80μmol/L)4组,继续培养24 h收集细胞,荧光实时定量PCR检测miR-29a、BACE1 mRNA表达水平,ELISA法检测BACE1蛋白含量。[结果]免疫组化结果显示:神经元纯度达到95%。荧光实时定量PCR结果显示:对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组BACE1 mRNA的相对表达量分别为1.00±0.00、1.24±0.32、1.64±0.12、1.87±0.06,与对照组相比,中、高剂量组的表达水平升高(P<0.05);而miR-29a的相对表达量分别为1.00±0.00、0.98±0.17、0.47±0.03、0.34±0.08,与对照组相比,中、高剂量组的表达降低(P<0.05);ELISA结果显示:对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组BACE1表达量分别为(406.89±57.47)、(419.52±49.38)、(497.10±4.79)、(508.83±44.59)ng/L,与对照组相比,中、高剂量组的表达水平升高(P<0.05)。[结论]铝可能通过抑制miR-29a的表达,从而负向调控BACE1表达的增多,导致β淀粉样蛋白沉积。

麦芽酚铝的神经毒性研究

铝是地壳中第三大化学元素（仅次于氧和硅），也是含量最多的金属^[1]。随着酸雨增多，以及铝在工业、医学、食品加工、农业和水处理中的广泛使用，进入人体的铝也逐渐增加，所造成的健康危害也愈来愈多^[2]。铝是公认的强神经毒素，是导致透析性脑病（dialysis encephalopathy，DE）、

人源性ApoE4基因转染PC12细胞株建立及麦芽酚铝对其细胞活力影响

目的建立人源性载脂蛋白E4(ApoE4)基因转染的大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞株PC12细胞(以下简称"PC12细胞"),探讨麦芽酚铝对该细胞株细胞活力的影响。方法将携带有人源性ApoE4基因重组慢病毒载体转染PC12细胞株,用嘌呤霉素进行筛选,获得ApoE4稳定过表达PC12细胞株(PC12-ApoE4组)和阴性空载体对照PC12细胞株(PC12-NC组)。采用实时荧光定量聚合酶链反应法分别检测PC12组、PC12-NC组、PC12-ApoE4组细胞的R-Apo E和(或)H-Apo E-FLAG的mRNA相对表达量,以鉴定构建效果。分别用浓度为0.00、100.00、200.00和400.00μmol/L的麦芽酚铝溶液对PC12-ApoE4组和PC12组细胞染毒24 h后,采用CCK-8法检测细胞存活率。结果 PC12-ApoE4组、PC12-NC组细胞荧光显微镜下均可见荧光表达,提示转染成功;PC12组细胞未见荧光表达。PC12组细胞R-Apo E基因、PC12-NC组细胞R-Apo E基因、PC12-ApoE4组细胞H-Apo E-FLAG基因的mRNA的相对表达量的中位数分别为1.00、1.01和148.74;其中,PC12组与PC12-NC组细胞R-Apo E基因的mRNA的相对表达量均低于PC12-ApoE4组细胞H-Apo E-FLAG基因(P<0.01)。麦芽酚铝染毒后,细胞存活率在染毒剂量及细胞类型的主效应以及交互效应上均有统计学意义(P<0.01);其中,麦芽酚铝在0.00~400.00μmol/L浓度下,随着染毒剂量的增加,2种细胞的细胞存活率均降低,均呈剂量-效应关系(P<0.01)。结论成功构建稳定表达人源性ApoE4基因的细胞株。麦芽酚铝和ApoE4基因对PC12细胞存活率的影响存在交互作用,ApoE4基因可增强麦芽酚铝对PC12细胞的细胞毒性。

代谢型谷氨酸受体1对麦芽酚铝致大鼠突触可塑性调节作用

目的观察麦芽酚铝对大鼠海马区突触可塑性的影响,探讨代谢型谷氨酸受体1(mGluR1)在其中的调节作用及机制。方法取无特定病原体级健康成年雄性SD大鼠随机分为对照组、染铝组、铝激动剂组和铝拮抗剂组,每组8只。对照组大鼠不予任何处理;采用侧脑室染毒法,染铝组大鼠予5μL浓度为10 mmol/L麦芽酚铝溶液,铝激动剂组和铝拮抗剂组大鼠在予3μL浓度为10 mmol/L的麦芽酚铝溶液的同时,分别予2μL浓度为0.1μmol/L mGluR1激动剂或0.2μmol/L mGluR1拮抗剂,每2天染毒1次,共5次,持续染毒10 d。染毒结束后,测定各组大鼠海马CA1区长时程增强(LTP)幅值;采用实时荧光定量聚合酶链式反应法和免疫印迹法分别检测各组大鼠海马组织mGluR1、N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR1)、蛋白激酶C(PKC)的mRNA和蛋白相对表达水平。结果染铝组和铝激动剂组大鼠海马CA1区LTP幅值均低于对照组和铝拮抗剂组(P<0.05)。与对照组比较,染铝组大鼠海马组织mGluR1的mRNA与蛋白相对表达水平均升高(P<0.05),NMDAR1和PKC的mRNA与蛋白相对表达水平均下降(P<0.05)。与染铝组比较,铝激动剂组大鼠海马组织mGluR1的mRNA与蛋白相对表达水平均升高(P<0.05),NMDAR1 mRNA相对表达水平下降(P<0.05);铝拮抗剂组大鼠海马组织mGluR1的mRNA与蛋白相对表达水平均下降(P<0.05),NMDAR1的mRNA与蛋白相对表达水平均升高(P<0.05);与铝激动剂组比较,铝拮抗剂组大鼠海马组织mGluR1的mRNA与蛋白相对表达水平均下降(P<0.05),NMDAR1的mRNA与蛋白相对表达水平均升高(P<0.05)。铝激动剂组和铝拮抗剂组大鼠海马组织PKC的mRNA与蛋白相对表达水平比较,以及分别与对照组、染铝组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论麦芽酚铝染毒可通过抑制大鼠海马区LTP而抑制突触可塑性;其机制可能与mGluR1对NMDAR1表达的调节有关。

麦芽酚铝对PC12细胞钙稳态和凋亡的影响

目的探讨麦芽酚铝[aluminum maltolate,Al(mal)_3]染毒对大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(rat pheochromocytoma cells,PC12)钙稳态及凋亡的影响。方法将PC12细胞随机分为0(对照组)、50、100、200、400μmol/L Al(mal)_3染毒组,分别培养12、24、48 h,采用CCK-8试剂盒检测PC12细胞活性,以流式细胞术检测PC12细胞内游离钙离子荧光强度[Ca(~2+)]i及细胞凋亡率。结果随着Al(mal)_3染毒时间和染毒剂量的增加,PC12细胞活性逐渐下降,细胞[Ca(~2+)]i与细胞总凋亡率逐渐升高。除50μmol/L Al(mal)_3染毒12、24 h及100μmol/L Al(mal)_3染毒12 h外,其他各剂量组染毒PC12细胞12、24、48 h后细胞活性均低于对照组,细胞[Ca(~2+)]i均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。400μmol/L Al(mal)_3染毒PC12细胞12 h,200、400μmol/L Al(mal)_3染毒24 h,100、200、400μmol/L Al(mal)_3染毒48 h后,PC12细胞总凋亡率均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论钙超载可能是Al(mal)_3引起凋亡发生的主要机制。

麦芽酚铝致大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞铁死亡及其机制研究

目的探讨麦芽酚铝(aluminum-maltolate)染毒致大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(rat pheochromocytoma cells,PC12cells)铁死亡及其可能机制。方法将分化型PC12细胞分别暴露于含终浓度为0(对照)、50、100、200、400μmol/L麦芽酚铝的DMEM高糖培养基中染毒12、24和48 h,采用CCK-8法检测细胞存活率。将分化型PC12细胞分别暴露于含终浓度为0(对照)、50、100、200μmol/L麦芽酚铝的DMEM高糖培养基中染毒12、24和48 h,检测细胞铁离子含量、还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活力。结果与对照组相比,400μmol/L麦芽酚铝染毒12、24、48 h和200μmol/L麦芽酚铝染毒24、48 h及100μmol/L麦芽酚铝染毒48 h均可使PC12细胞存活率降低,差异均有统计学意义(P<0.05);且随着麦芽酚铝染毒剂量的升高和染毒时间的延长,PC12细胞的存活率整体均呈下降趋势。与对照组相比,200μmol/L麦芽酚铝染毒12、24、48 h和100μmol/L麦芽酚铝染毒24、48 h及50μmol/L麦芽酚铝染毒48 h均可使PC12细胞线粒体平均膜密度升高,而使线粒体嵴平均面积降低,差异均有统计学意义(P<0.05);且随着麦芽酚铝染毒剂量的升高和染毒时间的延长,PC12细胞的线粒体平均膜密度呈上升趋势,线粒体嵴平均面积呈下降趋势。与对照组相比,200μmol/L麦芽酚铝染毒12、24、48 h和100μmol/L麦芽酚铝染毒12、48 h及50μmol/L麦芽酚铝染毒12 h均可使PC12细胞铁离子含量升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。各浓度麦芽酚铝染毒不同时间均可使PC12细胞GSH含量和GSH-Px活力降低,差异均有统计学意义(P<0.05);且随着麦芽酚铝染毒剂量的升高和染毒时间的延长,PC12细胞GSH含量均呈下降趋势,而同一染毒剂量组GSH-Px活力随染毒时间的延长均呈先下降后上升的趋势。结论麦芽酚铝可通过增加PC12细胞铁离子含量,降低细胞GSH含量、GSH-Px活力,损伤线粒体结构而最终导致铁死亡。

热休克蛋白90通过RIP1/RIP3/MLKL通路参与铝致小鼠神经细胞程序性坏死

目的探讨热休克蛋白90(HSP90)是否通过相互作用蛋白1(RIP1)/相互作用蛋白3(RIP3)/混合系激酶区域样蛋白(MLKL)通路参与麦芽酚铝[Al(mal)_(3)]致C57BL/6小鼠神经细胞程序性坏死并致小鼠空间记忆能力损伤。方法于2022年3月,随机将32只C57小鼠分为对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组,每组小鼠8只,分别腹腔注射生理盐水和20、40、80μmol/kg Al(mal)_(3)染毒每周注射5 d,停药2 d,共60 d。采用Morris水迷宫实验测试小鼠的空间学习记忆能力;尼氏染色观察小鼠脑组织病理形态变化;蛋白免疫印迹法(Western blotting)测定海马组织及用siRNA干预Hsp90基因细胞中RIP1、RIP3、MLKL、HSP90的蛋白表达水平。结果水迷宫实验中,与对照组比较,各剂量组小鼠穿越平台的次数均减少,差异有统计学意义(H=9.50,P=0.023),各剂量组间穿越平台的次数差异有统计学意义(P<0.05);与对照组比较,各剂量组小鼠海马神经细胞数量减少,排列紊乱,尼氏小体减少。Western blotting结果显示,与对照组比较,高剂量组小鼠海马组织中RIP1蛋白表达水平较高,差异有统计学意义(P<0.05);中、高剂量组小鼠海马组织中RIP3、MLKL、HSP90蛋白表达水平较高,差异有统计学意义(P<0.05)。siRNA干预降低HSP90蛋白表达量后,Al(mal)_(3)组HSP90、RIP1、RIP3、MLKL蛋白表达升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论HSP90可能通过RIP1/RIP3/MLKL通路参与Al(mal)_(3)致C57小鼠神经细胞程序性坏死并致小鼠空间记忆能力损伤。

亚慢性铝暴露对大鼠学习记忆及2-氨基羟甲基恶丙酸受体蛋白表达水平的影响

[目的]研究亚慢性铝暴露对大鼠学习记忆及2-氨基羟甲基恶丙酸(AMPA)受体蛋白表达水平的影响。[方法]健康成年雄性SD大鼠32只,按体重随机分为4组,分别为生理盐水对照组,低、中、高剂量铝染毒组(染毒剂量分别为15、30、45μmol/kg)]。各染毒组腹腔注射麦芽酚铝染毒8周后,采用Morris水迷宫试验检测大鼠空间学习记忆能力,苏木精-伊红(HE)染色观察海马组织病理学改变,Western-blot方法检测大鼠海马组织AMPA受体亚单位谷氨酸受体(GluR)-1、GluR-2和GluR-3的表达量。[结果]HE染色结果显示,随着染铝剂量的增加,海马组织出现锥体层细胞排列紊乱,数目减少,胞核淡染肿胀,轴突走向紊乱等改变。定位航行实验结果显示,低、中、高剂量组及对照组的潜伏期分别为(36.86±3.75)、(44.75±12.82)、(46.48±8.12)、(29.86±10.34)s,中、高剂量组与对照组比较潜伏期增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。空间探索实验结果显示,低、中、高剂量组及对照组的目标象限时间分别为(40.58±10.04)、(34.70±9.25)、(32.93±11.28)、(43.11±15.72)s,中、高剂量组与对照组比较目标象限时间降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。Western-blot检测结果显示,GluR-1在低、中、高剂量组及对照组的蛋白表达量分别为0.69±0.15、0.54±0.22、0.41±0.14、0.92±0.09,中、高剂量组GluR-1蛋白表达量分别与对照组和低剂量组比较,差异有统计学意义(P<0.05);GluR-2在低、中、高剂量组及对照组的蛋白表达量分别为0.63±0.18、0.62±0.09、0.42±0.09、0.83±0.26,高剂量组GluR-2蛋白表达量与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。GluR-3蛋白含量在各组无明显变化。[结论]亚慢性铝暴露可致大鼠学习记忆能力下降,这可能与大鼠海马AMPA受体蛋白表达水平下降有关。

铝对PC12细胞淀粉样前体蛋白β位点裂解酶-1蛋白及基因表达的影响

[目的]探讨铝对PC12细胞淀粉样前体蛋白(APP)β位点裂解酶-1(beta-site amyloid precursor proteincleaving enzyme-1,BACE1)蛋白及基因表达的影响。[方法]采用PC12细胞进行培养及麦芽酚铝[Al(mal)3]染毒,将细胞分为6组,分别为:200μmol/L生理盐水组;0、50、100、200和400μmol/L Al(mal)3组。分别采用酶联免疫吸附测定法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)、荧光实时定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chainreaction,qRT-PCR)于染毒12、24和48 h后测定BACE1蛋白含量及基因表达。[结果]细胞计数试剂盒-8(CCK-8)细胞活力测定结果显示,不同浓度Al(mal)3染毒PC12细胞,可使其细胞活力呈现随染毒时间延长而逐渐下降的趋势。qRT-PCR结果显示,100μmol/L Al(mal)3组在染毒48 h后BACE1基因表达明显高于生理盐水组、0μmol/L Al(mal)3组,差异有统计学意义(P<0.05);200、400μmol/L Al(mal)3组染毒12、24、48 h后BACE1基因表达明显高于生理盐水组和0μmol/L Al(mal)3组,差异均有统计学意义(P<0.05)。ELISA测定结果显示,染毒12 h后400μmol/L Al(mal)3组BACE1表达量明显高于生理盐水组和0μmol/L Al(mal)3组,差异均有统计学意义(P<0.05);染毒24 h后200、400μmol/L Al(mal)3组BACE1表达量明显高于生理盐水组和0μmol/L Al(mal)3组,差异有统计学意义(P<0.05);染毒48h后400μmol/L Al(mal)3组的BACE1表达量明显高于生理盐水组和0μmol/L Al(mal)3组,差异有统计学意义(P<0.05)。[结论]Al(mal)3对PC12细胞具有明显毒性作用,该作用可能与麦芽酚铝致PC12细胞BACE1蛋白和基因表达增强有关。

亚慢性铝暴露对大鼠大脑皮质中β-位点切割酶1mRNA和蛋白表达及活力的影响

目的探讨铝暴露对大鼠大脑皮质中β-位点切割酶1(beta-site APP cleaving enzyme1,BACE1)mRNA、蛋白表达及活力的影响。方法将16只健康清洁级雄性SD大鼠按体重随机分成4组,分别为对照(生理盐水)组和低(0.27 mg/kg)、中(0.54 mg/kg)、高(1.08 mg/kg)剂量麦芽酚铝染毒组,每组4只。采用腹腔注射方式进行染毒,染毒容量为1 ml/kg,连续染毒60 d。测定大鼠大脑皮质中的BACE1 mRNA、蛋白表达及活力。结果 0.54、1.08 mg/kg麦芽酚铝染毒组BACE1 mRNA和蛋白表达及活力均明显高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。且随着麦芽酚铝染毒剂量的升高,大鼠皮质BACE1 mRNA和蛋白表达及活力呈上升趋势。结论铝暴露可导致大鼠大脑皮质BACE1 mRNA、蛋白表达和活力升高。

亚慢性铝暴露对大鼠脑内视黄酸受体α调节解聚素和金属蛋白酶-10分泌酶的影响

[目的]探索铝对视黄酸受体α(RARα)调节解聚素和金属蛋白酶-10(α-ADAM10)分泌酶机制的影响。[方法]取40只健康雄性SD大鼠,按体质量随机分为4组:溶剂对照(生理盐水)、低剂量组(Al3+0.4 mg/kg·d)、中剂量组(Al3+0.8 mg/kg·d)和高剂量组(Al3+1.2 mg/kg·d),腹腔注射染毒,每连续5 d,休息2 d,共2月。处死大鼠,分别取大脑皮质和海马,保存于-80℃。采用石墨炉原子吸收法检测各组铝含量,Western blot法检测RARα和α-ADAM10分泌酶的表达。[结果]随着染毒剂量的增加,各组大鼠脑皮质、海马中铝的蓄积量均明显上升;与0.0 mg/kg组相比,0.4 mg/kg及以上浓度致α-ADAM10表达明显下降(P<0.05),呈剂量-效应关系;与0.0 mg/kg组相比,0.4 mg/kg及以上浓度致皮质RARα表达呈明显下降趋势(P<0.05)且呈剂量-效应关系,而海马RARα表达仅1.2 mg/kg剂量组明显低于其他组且有统计学差异(P<0.05)。[结论]大鼠经铝亚慢性染毒后,铝可能通过抑制RARα途径,从而进一步使α-ADAM10分泌酶受到抑制,影响其在脑内的表达。