铅对大鼠脑组织铜代谢及学习记忆能力的影响

目的 分析铅暴露后大鼠学习记忆能力及海马组织中铜代谢相关蛋白表达的变化,为探讨铅神经毒性机制提供理论依据.方法 将雄性大鼠30只随机分为对照组和铅暴露组,每组15只,对照组给予0.03％乙酸钠,铅暴露组给予0.03％乙酸铅,饮水染毒9周,建立铅暴露大鼠模型.采用Morris水迷宫对大鼠进行神经行为测试,分别用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、酶联免疫吸附测定等方法检测大鼠海马组织中铅及铜元素含量、晚期糖基化终末产物(AGEs)和过氧化氢(H2O2)含量及抑制羟自由基能力.采用iTRAQ标记技术联合液相色谱分离和串联质谱法对铅暴露大鼠海马组织中的差异蛋白进行检测.分别采用蛋白免疫印迹法、铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)和铜蓝蛋白(CP)测定试剂盒检测大鼠海马组织中CTR1和ATP7A蛋白表达水平及Cu/Zn SOD和CP活力.结果 与对照组比较,铅暴露组大鼠水迷宫实验逃逸潜伏期延长,穿台次数减少,差异有统计学意义(P<0.05).铅暴露组大鼠海马组织中铅、铜含量分别是对照组的3.71倍和2.87倍,AGEs和H2O2含量高于对照组,抑制羟自由基能力比对照组下降.铅暴露组大鼠海马组织中共检测到312个差异蛋白,铜相关差异蛋白有28个,其中16个蛋白上调、12个蛋白下调.蛋白免疫印迹显示,与对照组比较,铅暴露组大鼠海马组织中铜转入蛋白CTR1的表达升高,转出蛋白ATP7A的表达下降;大鼠海马组织中铜相关Cu/Zn SOD活力和CP活力分别降低了32.75％和61.08％.结论 铅暴露可降低大鼠学习记忆能力,并引起大鼠海马组织中铜代谢相关蛋白(如CTR1、ATP7A)的表达改变,影响神经细胞对铜的转运和清除,造成铜蓄积及氧化应激.