摘要
目的： 研究亚慢性铝染毒对大鼠学习记忆功能的影响；研究亚慢性铝染毒通过PI3K/AKT/mTOR信号通路对大鼠突触可塑性的影响。 方法： 选用无特定病原体级(SPF)成年健康雄性SD大鼠60只，按照体质量随机分为4组，分别为对照组(生理盐水)、低剂量组(10μmol/kg麦芽酚铝)、中剂量组(20μmol/kg麦芽酚铝)、高剂量组(40μmol/kg麦芽酚铝)，每组15只。染毒方式为腹腔注射染毒，染毒周期3个月。染毒结束后，采用ICP-MS检测大鼠脑组织铝含量；Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力；采用在体动物LTP检测技术记录大鼠海马CA1区场兴奋性突触后电位(fEPSP)；高尔基染色法观察大鼠海马CA1区神经细胞形态变化并计数树突棘的数量；Westernblot法测定大鼠大脑海马组织中PI3K、AKT和mTOR蛋白及其磷酸化蛋白p-PI3KTyr467、p-AKTThr308、p-AKTSer473和p-mTORSer2448表达情况。 结果： (1)ICP-MS结果显示，大鼠脑组织铝含量分别为：对照组(0.91±0.09)ng/mg、低剂量组(8.92±0.82)ng/mg、中剂量组(20.99±0.94)ng/mg、高剂量组(33.69±2.74)ng/mg。随着染毒剂量的增加，大鼠脑组织铝含量增加。 (2)Morris水迷宫结果显示，对照组、低、中和高剂量组大鼠逃避潜伏期随着训练天数的增加均逐渐缩短，并且在同一天之内，对照组大鼠的逃避潜伏期时间均少于各染毒组大鼠的逃避潜伏期；各组大鼠游泳轨迹随着训练天数的增加逐渐清晰明确；各组大鼠目标象限停留时间随着染毒剂量的增加逐渐缩短，与对照组相比，中、高剂量组差异有统计学意义(P＜0.05)；大鼠穿越平台次数随着染毒剂量的增加逐渐减少，但差异没有统计学意义。 (3)LTP检测结果显示，在高频刺激后，各个剂量组的fEPSP均增大，60min之后有一定程度的下降。低、中和高剂量组fEPSP与对照组相比，差异均有统计学意义(P＜0.05)。 (4)高尔基染色法观察各组大鼠海马CA1区神经细胞发现轴突串珠样改变，且随着染毒剂量的增加，出现串珠样改变增多。计数树突棘数量后发现，随着染毒剂量的增加，树突棘数量减少，呈现一定的剂量-效应关系。 (5)Westernblot结果显示，PI3K、AKT和mTOR蛋白表达随着染毒剂量的增加表达量也有所增加。其中，与对照组相比，各染毒组PI3K、AKT和mTOR蛋白表达表达差异均有统计学意义(P＜0.05)。p-PI3KTyr467、p-AKTThr308、p-AKTSer473和p-mTORSer2448蛋白随着染毒剂量的升高，表达量升高，呈现一定的剂量-反应关系。与对照组相比，低、中和高剂量组的p-AKTThr308和p-mTORSer2448的蛋白表达量差异均有统计学意义(P＜0.05)；p-PI3KTyr467蛋白表达量在中、高剂量组和对照组相比，差异有统计学意义(P＜0.05)；与对照组相比，高剂量组的p-AKTSer473蛋白表达量差异有统计学意义(P＜0.05)。 结论： (1)亚慢性铝染毒会损伤大鼠学习记忆功能。 (2)亚慢性铝染毒可造成大鼠海马LTP抑制，神经细胞树突棘减少，并激活PI3K/AKT/mTOR信号通路，降低大鼠的突触可塑性。
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