慢性鋁中毒對(duì)大鼠海馬CA3區(qū)神經(jīng)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(yī)院神經(jīng)內(nèi)科主治醫(yī)師,貴州興義 562400 2.貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院解剖學(xué)教研室,貴州貴陽(yáng) 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(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期大量攝入鋁元素會(huì)導(dǎo)致認(rèn)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(jīng)系統(tǒng)是其毒性作用的主要部位，人類通過(guò)長(zhǎng)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(dǎo)致中毒。不少研究證明，鋁與老年性癡呆、透析性腦病等神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病相關(guān)，但由于鋁作用及神經(jīng)系統(tǒng)的復(fù)雜性,鋁的神經(jīng)毒性機(jī)理至今仍有欠缺,而且在當(dāng)今日趨老齡化的社會(huì)中,對(duì)預(yù)防和治療與鋁中毒密切相關(guān)的老年性神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病也具有重要的社會(huì)意義。近些年來(lái)有很多學(xué)者從各種不同的角度，如病理學(xué)、細(xì)胞生理學(xué)、及中樞神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)的酶及神經(jīng)遞質(zhì)（乙酰膽堿、谷氨酸等）方面研究了鋁的神經(jīng)毒性，取得不少成果，但關(guān)于鋁對(duì)突觸標(biāo)志性蛋白p38的影響，至今尚未見(jiàn)報(bào)道。已知海馬是人體的學(xué)習(xí)記憶中樞，與人體學(xué)習(xí)記憶功能密切相關(guān)，常用于研究神經(jīng)系統(tǒng)退行性病變，是鋁的神經(jīng)系統(tǒng)毒性作用重要的靶器官。為進(jìn)一步探討鋁的神經(jīng)毒性機(jī)制，本研究從2010年1月—2011年1月通過(guò)大鼠實(shí)驗(yàn)，并采用p38免疫組化染色及形態(tài)計(jì)量分析的方法，探討鋁對(duì)海馬CA3區(qū)p38的影響，為慢性鋁中毒神經(jīng)系統(tǒng)損傷機(jī)制提供更多依據(jù)。

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(jī)分為 2組,每組20只,雌雄各半,分籠喂養(yǎng),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(duì)照組每日灌服等量蒸餾水。各組均用普通飼料喂養(yǎng)，自由飲用自來(lái)水，連續(xù)3個(gè)月。

1.2 方法

常規(guī)取材制片，免疫組化染色（ABC）法，測(cè)量p38陽(yáng)性產(chǎn)物的平均光密度值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 12.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理,分析結(jié)果用（±s）表示，兩兩樣本對(duì)應(yīng)參數(shù)平均值方差齊性用F檢驗(yàn)，均值間比較用t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

光鏡下,對(duì)照組海馬CA3區(qū)p38免疫反應(yīng)產(chǎn)物呈棕黃色顆粒狀或點(diǎn)狀,主要位于神經(jīng)氈內(nèi)，神經(jīng)元胞體微染,膠質(zhì)細(xì)胞、白質(zhì)及血管不被染色。CA3區(qū)輻射層有豐富的棕黃色陽(yáng)性反應(yīng)顆粒，顆粒較粗、密集、染色深(圖1)。鋁中毒組海馬CA1區(qū)輻射層陽(yáng)性反應(yīng)顆粒減少，較稀疏、較細(xì)、染色淺淡（圖2）。鋁中毒組海馬CA3區(qū)輻射層p38免疫反應(yīng)產(chǎn)物平均光密度較正常對(duì)照組顯著降低(P＜0.01)，見(jiàn)表1。

表1 兩組大鼠海馬CA3區(qū)輻射層p38免疫反應(yīng)產(chǎn)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(qū)輻射層p38免疫反應(yīng)產(chǎn)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(shù) 平均光密度正常對(duì)照組鋁中毒組20 20 0.4202±0.0395 0.2851±0.0659*

圖1 對(duì)照組海馬CA3區(qū)p38免疫反應(yīng)陽(yáng)性顆粒較粗，密集，染色深。X400

圖2.慢性鋁中毒組海馬CA3區(qū)p38免疫反應(yīng)陽(yáng)性顆粒較稀疏、較細(xì)、染色淺淡。X400

3 討論

目前經(jīng)電鏡證實(shí),光鏡下標(biāo)記的p38顆粒樣結(jié)構(gòu)實(shí)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(biāo)志蛋白，幾乎存在于所有神經(jīng)終末的突觸囊泡膜上，其含量與突觸密度呈正相關(guān)性。本研究發(fā)現(xiàn)慢性染鋁可致大鼠海馬CA3區(qū)p38減少。對(duì)于這一結(jié)果，我們推測(cè)一方面可能由于鋁導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的變性壞死而減少突觸的數(shù)量,另一方面鋁致神經(jīng)細(xì)胞的功能紊亂而影響p38的合成及轉(zhuǎn)運(yùn)。由于p38屬于鈣離子結(jié)合蛋白，它與Ca2+結(jié)合，誘導(dǎo)小泡膜去極化,啟動(dòng)小泡膜與突觸前膜連接，形成孔道樣結(jié)構(gòu),使神經(jīng)遞質(zhì)由小泡釋放至突觸間隙，發(fā)揮神經(jīng)遞質(zhì)功能。因此，p38減少必然會(huì)導(dǎo)致鈣離子依賴性的神經(jīng)遞質(zhì)(如谷氨酸，乙酰膽堿等)的釋放障礙，從而產(chǎn)生神經(jīng)毒性癥狀。這一推論與本實(shí)驗(yàn)組曾報(bào)道的慢性鋁中毒可導(dǎo)致對(duì)大鼠海馬CA3乙酰膽堿能陽(yáng)性神經(jīng)元減少[4]亦相一致。因此，對(duì)于臨床慢性鋁中毒行P38替代治療，有重要研究?jī)r(jià)值。所以，鋁中毒降低海馬CA3區(qū)p38的含量及導(dǎo)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(jīng)系統(tǒng)毒性機(jī)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(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)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(duì)大鼠海馬CA3區(qū)ChAT陽(yáng)性神經(jīng)元的影響[J].貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，6（35）:561-563.