亚慢性铝染毒对大鼠海马CPEB3及突触可塑性的影响

来源：环境与职业医学杂志 2021年第7期北京时间：

作者：纪晶晶, 王艳妮, 王国美, 夏轶, 徐义荣, 吴惠文,

摘要：背景铝的神经毒性表现为学习记忆能力受损，突触可塑性下降是铝致学习记忆受损的主要机制，但其分子机制并不清楚。目的探讨亚慢性染铝对大鼠海马多聚腺苷酸化元件结合蛋白3（CPEB3）以及突触可塑性的影响。方法取40只2月龄健康雄性SD大鼠，随机分为4组，分别为对照组、低剂量组（10μmol·kg-1）、中剂量组（20 μmol·kg-1）和高剂量组（40 μmol·kg-1）的麦芽酚铝染毒组，每组10只。腹腔注射染铝，每100 g体重染毒剂量为0.1 mL，对照组大鼠给予等体积0.9%氯化钠溶液，隔天染铝，持续3个月。采用Morris水迷宫检测大鼠的学习记忆能力，Western blotting法检测CPEB3、突触后致密蛋白95（PSD95）、离子型谷氨酸受体1（GluR1）、离子型谷氨酸受体2（GluR2）、环磷腺苷效应元件结合蛋白（CREB）和脑源性神经营养因子（BDNF）蛋白的表达水平，RT-PCR检测PSD95、GluR1、GluR2、CREB和BDNF mRNA的表达水平，免疫组化检测CPEB3蛋白的表达。结果Morris水迷宫结果显示：中高剂量染铝组大鼠的学习记忆能力明显受损。中、高剂量染铝组大鼠第3、4、5天的逃避潜伏期均高于同时间点对照组大鼠（分别延长了4.88、7.24、3.92 s和6.41、9.27、6.08 s，P < 0.05），第6天目标象限停留时间和穿越平台次数均低于对照组（分别减少了13.21、16.46 s和0.9、1.6次，P < 0.05）。Western blotting结果显示，中、高剂量染铝组大鼠海马组织中CPEB3（0.50±0.06、0.33±0.07）、PSD95（0.45±0.08、0.28±0.06）、GluR1（0.38±0.07、0.31±0.06）、GluR2（0.45±0.08、0.33±0.09）、CREB（0.58±0.11、0.41±0.07）和BDNF（0.49±0.03、0.33±0.05）蛋白表达水平均低于对照组（1.00±0.00）（P < 0.05）。RT-PCR结果显示，中、高剂量染铝组大鼠海马中PSD95、GluR1、GluR2、CREB、BDNF的mRNA表达水平均低于对照组，P < 0.05。免疫组化结果显示，CPEB3蛋白主要表达于大鼠的海马组织的神经元胞质中，且随着染铝浓度的增加而降低。结论亚慢性染铝可以导致大鼠学习记忆能力受损以及突触可塑性蛋白下调，其可能通过影响CPEB3的表达从而抑制突触可塑性相关蛋白的合成，引起学习记忆能力受损。

关键词：多聚腺苷酸化元件结合蛋白3, 铝, 突触可塑性, 学习记忆能力,