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氧化应激、谷氨酸神经递质、NMDA受体在铝所致大鼠神经毒性中的作用

作　者: 贾怡昌
导　师: 钟才云
学　校: 南京医科大学
专　业: 食品毒理学
关键词: 铝大鼠海马谷氨酸铁锌脂质过氧化氧化应激兴奋性神经毒性谷氨酰胺合成酶 NMDA受体一氧化氮合酶细胞凋亡
分类号: R99
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
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内容摘要

大量研究表明，铝的神经毒性与许多神经退行性病变有关。铝的过量接触和体内蓄积可能是导致老年性痴呆（AD）、透析性脑病（Dialysis Encephalopathy）以及关岛肌萎缩性侧索硬化综合症（Guam ALS-PD Complex）的病因之一。我国正常人摄铝主要来源于含铝食品添加剂，且铝暴露问题相当严重，但未引起足够重视。近年来，氧化应激被认为是神经退行性病变过程中重要的一级事件，并成为AD发病的重要病因假说之一。海马谷氨酸神经递质与学习记忆产生有关，但谷氨酸受体（特别是NMDA受体）的过度兴奋会产生神经毒性，而其又是触发脑神经退行性病变和缺血、缺氧神经元死亡最重要的一环。脑内的氧化应激和谷氨酸介导的兴奋性神经毒性往往相互作用，彼此加强，并是神经细胞凋亡的主要诱因。本次研究旨在进一步探明铝的神经毒作用机制，以及氧化应激、谷氨酸神经递质、NMDA受体在其毒作用机理中的作用。南京医科大学硕士学位论文【方法］选择雄性＊D大鼠，按体重随机分为四组；在基础饲料中添加氯化铝，剂量分别为0对照组）、门＊（｛剂量组）、55．＊中剂量组）和门 1．gmg AI’”从g BW（高剂量组），连续染毒 90 k。观察染毒期间大鼠体重、食物利用率变化，采用旷场行为实验和被动回避实验观察染毒前后大鼠神经行为学改变。三个月染毒结束后，原子吸收法测定大鼠海马铝和过渡态金属铁、锌、铜含量；分光光度法测定海马超氧化物歧化酶uOD）和谷眈甘肽过氧化物酶（GSHPX）活性及丙 H醛（MDA）含量。高效液相（HP＊C）测定海马谷氨酸（0J、天门冬氨酸（Asp）、谷氨酚胺（Gin）、牛磺酸（Tau）、Y－氨基丁酸（GABA）、甘氨酸（Gly）含量。为进一步阐明铝对大鼠海马谷氨酸神经递质的影响，采用免疫细胞化学方法观察海马CA、CA》3、DG各区谷氨酸阳性细胞形态、数目和染色强度。谷氨酞胺是内源性谷氨酸前体；其不具有谷氨酸样生物学活性，神经胶质细胞谷氨酞胺合成酶（GS）是“谷氨酸．谷氨酚胺循环”关键酶，＊S对于为谷氨酸能神经元提供0U来源；重摄取0 防止其受体过度兴奋。避兔脑内氨水平升高至关重要。为进一步了解长期摄铝对0 代谢的影响；采用分光光度法测定谷氨耽胺合成酶（GS）活性。 N－甲基0－天l”工冬氨酸受体（NMDAR）是离子型谷氨酸受体，谷氨酸通过与其结合，主要引起胞外钙离子内流，介导神经系统可塑性形成模型－长时程突触增强（LTP）的形成；参与－3－南京医科大学硕士学位论文学习记忆的产生，但其过度兴奋又是触发神经细胞死亡和神经退行性病变的发病机制。采用放射性配基受体分析方法检测长期摄铝对‘H－GllJ与NMDAR亲合力和最大受体结合位点数的影响。利用分光光度法检测0U和NM＊＊R信号转导下游的一氧化氮合酶（NOS）的活性的变化。神经系统中的氧化损伤、兴奋性神经毒性、NMDA受体过度活化以及 NO合成增多单独和相互作用均被认为是神经细胞发生凋亡的重要原因。采用原位末端脱氧核糖核酸转移酶介导69 dUTP 标ic凋亡特征3’oH 末端法（Terminaldeoxylnucleotldyl transferase－mediated dUTP Nick－End L劝eledInethod，T UNEUNEL）观察铝是否能诱导大鼠神经细胞凋亡。l结果］从染毒第二周开始至染毒三个月结束，各染毒组体重均有不同程度的下降；其中高剂量组最为明显。各染毒组各周食物利用率低于对照组或与之持平。整个染毒过程中未见动物死亡。染毒期结束后，各染毒组海马铝含量均显著升高o叩刀5），并与染毒剂量呈明显正相关（R－0．73，P＜0．00）。与给铝盐前匕较，各染毒组运动行为能力和学习记忆能力均有不同程度地下降；其中高剂量组最为明显。大鼠海马铝富集，其神经行为功能受损，据此认为本次实验较为成功地建立了大鼠铝中毒模型。染毒期结束后。伴随着海马铝高度富集，中、高剂量组海马铁、锌含量显著低于对照组瞩＜0刀5）。各染毒组海马铜含量于对照组相比无显著性差异。各染毒组海马 SOD活性和 GSH干X活性显著低于对照组（＜0．of卜MDA含量显著升高o＜0．05X海马铝高度富集，干扰了过渡态金属铁、锌的正常分布和功能。－4－南京匡科大学硕士学位论文同时伴的海马氧化损伤可能是导致铝神经毒性的重要原因之与对照组比较，高剂量组海马兴奋性氨基酸0 的内源性前体0 和另一种兴奋性氨基酸Asp含量显著升高①＜0刀5，0．0小抑制性氨基酸 hll含量显著升高仕1．05）。提示高剂量组出现兴奋性神经毒性。低、中剂量组海马 CA、CAZ－3、齿状回①q区谷氨酸免疫阳性神经细胞数目和着色强度均较对照组有所下降；但高

全文目录

中文摘要  3-10
英文摘要  10-16
前言  16-20
第一部分铝中毒模型的建立  20-30
第二部分长期摄铝对大鼠海马铝、铁、锌含量和脂质过氧化的影响  30-37
第三部分铝对大鼠海马谷氨酸神经递质和N-甲基-D-天门冬氨酸受体的影响  37-70
  第一节铝对大鼠海马氨基酸类神经递质含量的影响  37-43
  第二节铝对大鼠海马谷氨酸免疫阳性神经细胞的影响  43-54
  第三节铝对大鼠海马谷氨酰胺合成酶活性的影响  54-59
  第四节铝对大鼠海马N-甲基-D-天门冬氨酸受体和一氧化氮合酶活性的影响  59-70
第四部分铝诱导大鼠皮层神经细胞凋亡  70-77
小结  77-80
参考文献  80-91
致谢  91-92
综述  92-100
研究生期间发表与待发表的文章  100

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