生命早期PM2.5暴露对大鼠海马突触可塑性及Wnt/β-连环蛋白通路的影响

• 作者: 刘洋 刘肖 卞晶晶 周鹏佑 张萧红 王新茹 蒋守芳 蒲博轩
• 来源期刊: 卫生研究
• 学科: 医学
• 关键词: PM2.5 突触可塑性 Wnt/β-连环蛋白通路 大脑发育 环境毒理
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 实验研究
• 页码范围: 473-479
• 页数: 7页
• 分类号: R994.6|Q132.7|Q593.2|R338.64
• 语种: 中文
• DOI: 10.19813/j.cnki.weishengyanjiu.2020.03.022

摘要

目的 探讨生命早期PM2.5暴露对大鼠仔鼠海马突触可塑性发育及Wnt/β-连环蛋白通路的影响.方法 选择36只健康7周龄SPF级SD大鼠,雌雄2∶1交配,孕鼠随机分为对照组、低剂量PM2.5组、高剂量PM2.5组,每组8只.采用细颗粒物实时染毒系统给予孕鼠PM2.5暴露,低、高浓度分别约为2014-2017年唐山市区年均PM2.5浓度的2倍和4倍.母鼠从孕0日开始实时暴露浓缩的PM2.5,至仔鼠出生后21天(postnatal day 21,PND21),断乳后仔鼠继续暴露至PND42.PND21和PND42仔鼠进行Morris水迷宫及新物体识别实验.Western blot法测定仔鼠海马突触后致密物(postsynaptic density-95,PSD-95)、突触素(synaptophysin,SYN)、生长相关蛋白(growth associated protein-43,GAP-43)、糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)、β-连环蛋白表达水平及GSK-3β和β-连环蛋白的磷酸化水平(p-GSK-3β、p-β-连环蛋白).结果 与对照组相比,PM2.5暴露组PND21和PND42仔鼠学习记忆能力明显下降,且随着PM2.5暴露剂量的增加,下降趋势更为明显.与对照组相比,PM2.5暴露组PND0仔鼠海马组织SYN、GAP-43、PSD-95蛋白表达水平均降低(P＜0.05),PND21和PND42仔鼠的SYN蛋白表达水平降低,仅高剂量组PSD-95蛋白表达水平下降(P＜0.05),低剂量组PND42仔鼠GAP-43蛋白表达水平降低(P＜0.05).与低剂量组相比,高剂量组PND0、PND21仔鼠的GAP-43和PND0、PND42仔鼠的PSD-95蛋白表达水平均降低(P＜0.05).与对照组相比,PM2.5暴露组PND0、PND21和PND42仔鼠海马p-GSK-3β蛋白表达水平降低(P＜0.05),且随着PM2.5暴露剂量的升高,变化趋势更为明显;其中高剂量组PND0和PND42仔鼠海马p-β-连环蛋白表达水平明显增多(P＜0.05).与对照组相比,高剂量组PND21仔鼠p-β-连环蛋白表达水平均明显降低(P＜0.05).结论 生命早期PM2.5暴露可损伤大鼠仔鼠海马突触可塑性发育,降低仔鼠海马组织Wnt/β-连环蛋白通路中β-连环蛋白及p-GSK-3β的蛋白表达水平.