慢性鋁中毒對大鼠海馬CA3區神經元突觸體素（p38）的影響

王繼芬康朝勝 臧貴勇 孫寶飛

1.黔西南州人民醫院神經內科主治醫師,貴州興義 562400 2.貴陽醫學院解剖學教研室,貴州貴陽 550004

鋁(Aluminum,AL)是地殼中最為豐富的元素之一，普遍存在于自然界[1],近期研究發現,長期大量攝入鋁元素會導致認知功能障礙、癡呆、貧血、骨軟化、生殖和免疫毒性等疾病[2]，且中樞神經系統是其毒性作用的主要部位，人類通過長期接觸或食用含鋁量較高的食物，以及使用鋁制烹飪工具而導致中毒。不少研究證明，鋁與老年性癡呆、透析性腦病等神經系統退行性疾病相關，但由于鋁作用及神經系統的復雜性,鋁的神經毒性機理至今仍有欠缺,而且在當今日趨老齡化的社會中,對預防和治療與鋁中毒密切相關的老年性神經系統退行性疾病也具有重要的社會意義。近些年來有很多學者從各種不同的角度，如病理學、細胞生理學、及中樞神經系統有關的酶及神經遞質（乙酰膽堿、谷氨酸等）方面研究了鋁的神經毒性，取得不少成果，但關于鋁對突觸標志性蛋白p38的影響，至今尚未見報道。已知海馬是人體的學習記憶中樞，與人體學習記憶功能密切相關，常用于研究神經系統退行性病變，是鋁的神經系統毒性作用重要的靶器官。為進一步探討鋁的神經毒性機制，本研究從2010年1月—2011年1月通過大鼠實驗，并采用p38免疫組化染色及形態計量分析的方法，探討鋁對海馬CA3區p38的影響，為慢性鋁中毒神經系統損傷機制提供更多依據。

1 材料與方法

1.1 材料

4～5月齡 SD 大鼠 40只,體重 150～200g,隨機分為 2組,每組20只,雌雄各半,分籠喂養,每天稱大鼠體重。鋁中毒組：用蒸餾水配制成1.0%的氯化鋁溶液按100mg/kg.d每日灌胃，正常對照組每日灌服等量蒸餾水。各組均用普通飼料喂養，自由飲用自來水，連續3個月。

1.2 方法

常規取材制片，免疫組化染色（ABC）法，測量p38陽性產物的平均光密度值。

1.3 統計學處理

采用SPSS 12.0統計軟件進行統計處理,分析結果用（±s）表示，兩兩樣本對應參數平均值方差齊性用F檢驗，均值間比較用t檢驗。

2 結果

光鏡下,對照組海馬CA3區p38免疫反應產物呈棕黃色顆粒狀或點狀,主要位于神經氈內，神經元胞體微染,膠質細胞、白質及血管不被染色。CA3區輻射層有豐富的棕黃色陽性反應顆粒，顆粒較粗、密集、染色深(圖1)。鋁中毒組海馬CA1區輻射層陽性反應顆粒減少，較稀疏、較細、染色淺淡（圖2）。鋁中毒組海馬CA3區輻射層p38免疫反應產物平均光密度較正常對照組顯著降低(P＜0.01)，見表1。

表1 兩組大鼠海馬CA3區輻射層p38免疫反應產物平均光密度值比較（±s）Table 1.The average opitical density(AOD)comparision of the P38-positive reaction outgrowth in the hippocampal CA3 area of rats in 2 groups（±s）

表1 兩組大鼠海馬CA3區輻射層p38免疫反應產物平均光密度值比較（±s）Table 1.The average opitical density(AOD)comparision of the P38-positive reaction outgrowth in the hippocampal CA3 area of rats in 2 groups（±s）

Note:*P＜0.01,chronic aluminium toxicosis vs control group。

組別例數 平均光密度正常對照組鋁中毒組20 20 0.4202±0.0395 0.2851±0.0659*

圖1 對照組海馬CA3區p38免疫反應陽性顆粒較粗，密集，染色深。X400

圖2.慢性鋁中毒組海馬CA3區p38免疫反應陽性顆粒較稀疏、較細、染色淺淡。X400

3 討論

目前經電鏡證實,光鏡下標記的p38顆粒樣結構實際上就是成簇的囊泡，于1985由Jahn等[3]從大鼠腦突觸囊泡中提取,它是一種重要的囊泡膜標志蛋白，幾乎存在于所有神經終末的突觸囊泡膜上，其含量與突觸密度呈正相關性。本研究發現慢性染鋁可致大鼠海馬CA3區p38減少。對于這一結果，我們推測一方面可能由于鋁導致神經細胞的變性壞死而減少突觸的數量,另一方面鋁致神經細胞的功能紊亂而影響p38的合成及轉運。由于p38屬于鈣離子結合蛋白，它與Ca2+結合，誘導小泡膜去極化,啟動小泡膜與突觸前膜連接，形成孔道樣結構,使神經遞質由小泡釋放至突觸間隙，發揮神經遞質功能。因此，p38減少必然會導致鈣離子依賴性的神經遞質(如谷氨酸，乙酰膽堿等)的釋放障礙，從而產生神經毒性癥狀。這一推論與本實驗組曾報道的慢性鋁中毒可導致對大鼠海馬CA3乙酰膽堿能陽性神經元減少[4]亦相一致。因此，對于臨床慢性鋁中毒行P38替代治療，有重要研究價值。所以，鋁中毒降低海馬CA3區p38的含量及導致該部位突觸含量的減少及減少及功能障礙，這可能是鋁的神經系統毒性機理的另一重要因素。

[1]Alfrey AC.aluminum.In:Mertz W.Trace element in human and animal in human and animal nutrition[J].Academic Pressnc,1986,2:399-413.

[2]孫中蕾.鋁中毒研究進展[J].醫學綜述，2013,9(15):474-476.

[3]Jahn R,Schiebler W,Ouimet C,et al.A 38,000-dalton membrane protein(p38)present in synptic vesicles[J].Proc Natl Acad Sci USA,1985,82(12):4137-4141.

[4]王繼芬，康朝勝，臧貴勇.慢性鋁中毒對大鼠海馬CA3區ChAT陽性神經元的影響[J].貴陽醫學院學報，2010，6（35）:561-563.