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代谢型谷氨酸受体在铝致小鼠学习记忆损伤中的表达

魏建宏  
【摘要】: 目的观察染铝小鼠的病理组织学以及神经行为的变化,研究代谢型谷氨酸受体(metabotropic glutamate receptors,mGluRs)在铝致学习记忆损伤中的表达。 方法健康昆明种小鼠30只,雌雄各半,按体重随机分为3组,为生理盐水、0.5%AlCl_3、1.0%AlCl_3组,每组10只,连续五天经侧脑室分别注射上述液体3μl,8天后Morris水迷宫、跳台和避暗试验测定动物的学习记忆能力,而后处死小鼠,取脑,分离大脑皮层和双侧海马,观察小鼠组织学变化。用免疫组化和Western blot检测mGluRs1、mGluRs3、mGluRs 7在皮质和海马的表达。 取健康昆明种小鼠30只,雌雄各半,按体重随机分为3组,每组10只,连续五天经侧脑室分别注射0.5%AlCl_3+生理盐水、0.5%AlCl_3+Cppg、0.5%AlCl_3 +Lap4各3μl和2μl,8天后Morris水迷宫、跳台和避暗试验测定动物的学习记忆能力,而后处死小鼠,取脑,分离大脑皮层和双侧海马,观察小鼠组织学变化。用免疫组化检测mGluRs1、mGluRs3、mGluRs7在皮质和海马的表达。 结果病理组织学结果常规HE染色镜下可见对照组小鼠海马锥体层神经元形态结构基本正常,排列整齐,随着染铝剂量增加,细胞排列逐渐变零乱,高剂量组可见细胞连接松解,胞浆浓缩、深染、细胞核体积变小、结构不清呈细胞核固缩,细胞周围出现环状带。有空染区,胞体变小的细胞增多。 神经行为检测显示,染铝组小鼠跳台潜伏期较对照组显著缩短(P<0.05),错误次数显著增多(P<0.05);小鼠进入暗室的潜伏期较对照组缩短,错误次数显著增多(P<0.05),表明AICl_3对小鼠被动回避记忆能力造成损伤;空间探索试验中目标象限停滞时间显著减少(P<0.05);0.5%AICl_3模型组小鼠找到平台的潜伏期较对照组显著增加(P<0.05),。 加入激动剂Lap4后,与0.5%AlCl_3 +生理盐水组相比,0.5%AlCl_3+Lap4组小鼠的跳台潜伏期显著增加(P<0.05),错误次数显著减少(P<0.05);避暗潜伏期延长,错误次数显著减少(P<0.05);小鼠找到平台的潜伏期显著减少(P<0.05),而空间探索试验中目标象限停滞时间增加。而加入拮抗剂Cppg后与0.5%AlCl_3+生理盐水组相比,0.5%AlCl_3+Cppg组小鼠的跳台潜伏期显著减少(P<0.05),错误次数显著增加(P<0.05);避暗潜伏期缩短,错误次数有所增加;小鼠找到平台的潜伏期基本不变,空间探索试验中目标象限停滞时间延长。 Western blot检测皮质和海马代谢型谷氨酸受体蛋白的表达可知:与对照组相比,染铝组中mGluRs1的表达没有明显变化(P>0.05)。而mGluRs3和mGluRs7的表达有明显升高(P<0.05)。 免疫组织化学染色结果:镜下可见各组小鼠海马区锥体细胞层均有大量mGluRs免疫反应阳性神经元,阳性反应定位于细胞胞浆内,呈棕黄色。用Image-Pro plus 6.0图象分析软件分析,实验组较对照组明显增加(P<0.05)。1.0%AlCl_3组较0.5%AlCl_3组更为明显;加入激动剂和拮抗剂后,0.5%AlCl_3+Lap4组平均光密度值与0.5%AlCl_3组比较有明显降低(P<0.05)但0.5%AlCl_3+Cppg组平均光密度值与0.5%AlCl_3组比较有所上升。 结论铝可导致小鼠海马脑区锥体层神经细胞形态结构发生改变,并随剂量的增加而变化越明显。铝可导致小鼠神经行为发生改变,学习记忆障碍。铝致小鼠学习记忆损伤的病理机制可能与mGluRs3和mGluRs7的表达有关。mGluR3和mGluR7的表达增高可能是铝造成神经系统损伤后保护性的增高。


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