雷帕霉素靶蛋白在镧致子代大鼠大脑皮质神经细胞损伤中的作用

作     者：马兰 王金婷 郭颍 吴天威 黄雅莉 郑琳琳 Ma Lan;Wang Jinting;Guo Ying;Wu Tianwei;Huang Yali;Zheng Linlin

作者机构：辽东学院医学院分子医学研究室辽宁丹东118003 辽东学院医学院护理系辽宁丹东118003 

出 版 物：《中华地方病学杂志》 (Chinese Journal of Endemiology)

年 卷 期：2020年第39卷第10期

页      面：715-720页

学科分类：100405[医学-卫生毒理学] 1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金(81602891) 辽宁省"兴辽英才计划"项目(XLYC1807194) 辽宁省大学生创新创业项目(2018117790053) 辽宁省教育厅科研项目(ldxy2017017) 辽宁省高等学校创新人才支持计划项目(LR2016053) 

主　　题：镧 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白 皮质神经细胞 

摘      要：目的探讨雷帕霉素靶蛋白(mTOR)在镧致子代大鼠大脑皮质神经细胞损伤中的作用及对仔鼠大脑发育和学习记忆的影响。方法选择成年雌、雄性Wistar大鼠各32只,按体重采用随机数字表法分为4组,每组16只,雌雄各半。雌鼠分别饮用不同含量的氯化镧溶液[0.0(对照)、2.5、5.0、10.0 g/L],而雄鼠正常饮水。将雌鼠和雄鼠按照1∶1方式入笼进行交配,雌性大鼠自妊娠期开始染镧,其仔鼠染镧至断乳后4周。对4组仔鼠进行Morris水迷宫实验,通过空间探索观察镧对仔鼠学习记忆的影响;取仔鼠大脑皮层,尼氏染色后镜下观察皮质尼氏体数量变化。采用实时荧光定量PCR法测定仔鼠大脑皮层神经细胞mTOR mRNA表达水平;采用蛋白免疫印迹(Western blot)法检测仔鼠皮质神经细胞磷酸化mTOR(p-mTOR)蛋白含量。结果与对照组[(121.75±11.20)g、(1.43±0.10)%、(0.86±0.08)%]比较,2.5、5.0、10.0 g/L染镧组仔鼠体重明显下降[(110.00±11.59)、(98.88±7.95)、(85.63±7.25)g,P均0.05];脑组织系数、皮质系数明显升高[(1.56±0.18)%、(1.66±0.14)%、(1.89±0.16)%,(0.94±0.08)%、(1.01±0.07)%、(1.08±0.09)%,P均0.05]。5.0、10.0 g/L染镧组脑重[(1.63±0.05)、(1.61±0.03)g]明显低于对照组和2.5 g/L染镧组[(1.73±0.06)、(1.70±0.06)g,P均0.05]。与对照组(53.25±9.93)比较,各染镧组仔鼠大脑皮质神经细胞尼氏体数量(36.13±3.98、27.50±5.21、13.63±5.93)明显下降(P均0.05)。空间探索实验结果显示,与对照组[(5.75±1.98)次、(10.69±2.96)s、(3.75±1.28)次]比较,10.0 g/L染镧组仔鼠穿过目标象限次数[(3.63±1.41)次]、在目标象限停留时间[(5.12±2.09)s]明显降低(P均0.05),5.0、10.0 g/L染镧组仔鼠穿过平台次数[(1.88±0.84)、(1.13±1.12)次]明显降低(P均0.05)。皮质组织mTOR mRNA(1.00±0.28、0.74±0.19、0.58±0.13、0.45±0.29)和p-mTOR蛋白表达水平(0.69±0.07、0.33±0.06、0.30±0.04、0.17±0.03)组间比较差异有统计学意义(F=8.33、139.12,P均0.05)。结论镧暴露可损伤皮质神经细胞,影响仔鼠大脑发育。镧通过降低仔鼠大脑mTOR mRNA和p-mTOR蛋白表达水平以及空间探索观察能力,致仔鼠学习记忆能力下降。