纳米二氧化锰致大鼠海马神经细胞损伤的研究

目的 研究纳米二氧化锰对SD大鼠海马神经细胞的损伤作用.方法 将 24 只健康清洁级SD雄性大鼠随机分为3组,分别为对照组(生理盐水)和 100、400 mg/kg纳米二氧化锰染毒组,每组 8 只.采用无创性气管内灌注法进行染毒,灌注量不超过2 ml.每周染毒 1 次,连续染毒 12 周.采用旷场实验检测大鼠探究能力和紧张度;采用Morris水迷宫试验检测大鼠的空间学习记忆.采用流式细胞术检测海马神经细胞凋亡情况;采用实时定量PCR技术检测Caspase-3 和ZO-1的mRNA表达水平.结果 与对照组相比,400 mg/kg纳米二氧化锰染毒组大鼠旷场实验的中央停留时间延长,越格次数减少,100、400 mg/kg纳米二氧化锰染毒组大鼠的站立次数均减少,差异均有统计学意义(P＜0.05);且随着纳米二氧化锰染毒剂量的升高,大鼠的中央停留时间呈延长趋势,越格次数和站立次数均呈下降趋势.与对照组相比,400 mg/kg纳米二氧化锰染毒组大鼠水迷宫实验的逃避潜伏期延长,穿越平台的次数减少,差异均有统计学意义(P＜0.05).与对照组相比,400 mg/kg纳米二氧化锰染毒组大鼠海马组织神经细胞凋亡率较高,差异有统计学意义(P＜0.05);且随着纳米二氧化锰染毒剂量的升高,大鼠海马组织神经细胞凋亡率呈上升趋势.与对照组相比,各剂量纳米二氧化锰染毒组大鼠海马中caspase-3 mRNA的表达水平较高,而ZO-1 mRNA的表达水平较低,差异均有统计学意义(P＜0.05);且随着纳米二氧化锰染毒剂量的升高,大鼠海马中caspase-3 mRNA的表达水平呈上升趋势,而ZO-1 mRNA的表达水平呈下降趋势.结论 纳米二氧化锰气管内暴露对正常大鼠的神经行为学有明显影响,其机制可能是通过降低细胞连接蛋白ZO-1 的表达损伤海马组织的结构基础,并增加海马神经细胞的凋亡率及凋亡蛋白caspase-3 的表达,从而引起大鼠学习记忆能力和神经行为的改变.