砷暴露对不同发育阶段仔鼠海马BDNF和TrkB mRNA表达的影响

作者:吴铭 齐莹莹 王欢 李沛文 张慧 闻杰 刘冉彤 王锐迪 李梦圆 王艳

关键词: 砷; 脑源性神经营养因子; 酪氨酸激酶受体B; 学习记忆; 海马;

摘要:目的 研究砷暴露对不同发育阶段仔鼠海马脑源性神经营养因子(BDNF)和酪氨酸激酶受体B(TrkB)水平的影响,探讨砷暴露引起仔鼠学习记忆能力损伤的可能机制。方法 将24只妊娠昆明种小鼠采用随机数字表法分为对照(蒸馏水)组和15、30、60 mg/L亚砷酸钠(NaAsO2)组,每组6只。从妊娠第1天至仔鼠断乳前经母鼠染砷,仔鼠断乳至出生后40 d(PND 40)继续染砷,染砷方式为自由饮水。对PND 40仔鼠进行水迷宫实验以检测其学习记忆能力,分别对PND 10、20、40仔鼠称量体重,取脑组织并分离海马,采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)法检测仔鼠海马BDNF和TrkB mRNA表达水平。结果 对照组,15、30、60 mg/L NaAsO2组PND 20仔鼠体重组间比较差异有统计学意义[(14.42 ± 1.88)、(13.50 ± 1.38)、(13.00 ± 1.14)、(11.75 ± 0.82)g,F = 4.000,P < 0.05],其中60 mg/L NaAsO2组仔鼠体重显著低于对照组(P < 0.05);PND 40仔鼠体重组间比较差异有统计学意义[(38.58 ± 2.35)、(37.17 ± 1.78)、(35.67 ± 1.69)、(33.83 ± 1.47)g,F = 7.248,P < 0.05],其中30和60 mg/L NaAsO2组仔鼠体重显著低于对照组,60 mg/L NaAsO2组仔鼠体重显著低于15 mg/L NaAsO2组(P均< 0.05)。水迷宫实验训练的第3、4、5天仔鼠寻找平台潜伏期组间比较差异有统计学意义(F = 3.380、6.788、7.240,P均< 0.05),训练的第4、5天,15、30、60 mg/L NaAsO2组仔鼠寻找平台潜伏期[(67.76 ± 6.45)、(71.47 ± 12.19)、(73.96 ± 10.42),(58.63 ± 9.24)、(60.20 ± 3.74)、(67.96 ± 15.41)s]均明显长于对照组[(52.83 ± 8.33)、(43.39 ± 8.98)s,P均< 0.05];空间探索实验,撤台后仔鼠在第Ⅱ象限停留时间组间比较差异有统计学意义(F = 5.709,P < 0.05),与对照组[(24.48 ± 3.18)s]比较,30和60 mg/L NaAsO2组仔鼠停留时间[(18.85 ± 3.97)、(16.90 ± 1.62)s]显著减少(P均< 0.05)。PND 20仔鼠海马BDNF mRNA水平(1.00 ± 0.05、0.98 ± 0.06、0.85 ± 0.06、0.68 ± 0.03)组间比较差异有统计学意义(F = 9.368,P < 0.05),其中60 mg/L NaAsO2组显著低于对照组,15和30 mg/L NaAsO2组(P均< 0.05);PND 40仔鼠海马BDNF mRNA水平(1.00 ± 0.03、0.75 ± 0.02、0.76 ± 0.03、0.73 ± 0.06)组间比较差异有统计学意义(F = 3.998,P < 0.05),其中各砷暴露组显著低于对照组(P均< 0.05)。PND 20仔鼠海马TrkB mRNA水平(1.00 ± 0.08、0.71 ± 0.02、0.73 ± 0.02、0.68 ± 0.09)组间比较差异有统计学意义(F = 16.158,P < 0.05),其中各砷暴露组显著低于对照组(P均< 0.05)。结论 砷暴露可使仔鼠海马BDNF和TrkB mRNA水平降低,进而可能影响学习记忆能力。


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