亚慢性砷暴露对小鼠脑组织RXR表达的影响

摘要

研究背景:
　　 砷(Arsenic，As)是一种广泛分布于土壤、岩石和水环境中的有毒类金属元素。As在自然界中主要以化合物的形式存在，对健康具有多方面的危害，可引发多器官和多系统的形态学和功能上的异常改变。As对神经系统的影响主要表现为头痛、嗜睡、烦躁、记忆力减退、定向力障碍，惊厥甚至昏迷等亚临床的神经损伤。儿童由于正处于生理发育阶段对外源化合物的毒作用较为敏感。大量流行病学调查、动物实验表明，As暴露儿童的中枢神经系统损伤主要表现为学习记忆能力的损害，已广泛引起社会的高度关注，但目前，关于砷致学习记忆能力损害的分子作用机制尚不清楚。本课题组的前期研究发现，砷暴露可显著抑制脑组织中钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅳ(calcium/calmodulindependentproteinkinaseⅣ，Camk4)基因、蛋白的表达及c-Fos、JunB等与学习记忆相关基因、蛋白的表达，破坏脑组织中长时程记忆(LTM)的形成。据文献报道，脑组织Camk4基因的转录和翻译依赖于两种核受体即甲状腺激素受体(TR)和视黄醇X受体(RXR)的存在。我们的前期研究已经发现，砷暴露小鼠大、小脑组织TR受体亚型之一TRβ在基因、蛋白水平均表达显著下调，但砷是否也影响RXR基因表达国内外未见相关报道。
　　 目的:
　　 观察砷对小鼠大、小脑组织中RXR基因和蛋白的表达影响，为阐明砷的神经毒作用机制以及防治砷的神经毒性危害提供靶基因依据。
　　 方法:
　　 SPF级小鼠40只，按体重将小鼠随机分为饮用水对照组、1ppmAs2O3染毒组、2ppmAs2O3染毒组、4ppmAs2O3染毒组、4ppmAs2O3+150mg/kg牛磺酸保护组。通过自然饮用含不同浓度As2O3蒸馏水的方式使小鼠染砷，保护剂是以灌胃方式给予，连续染毒60天后取脑组织。用基因芯片技术和PCR技术检测小鼠脑组织视黄醇X受体(RXR)的差异表达，并进一步用Westernblot和免疫组化的方法证实RXR蛋白水平表达和组织分布的改变。采用SPSS11.5统计软件，用单因素方差分析(ANOVA)，比较各染砷组与对照组间的统计学差异，两组间比较用LSD法分析，以P＜0.05表示统计学差异显著。
　　 结果:
　　 基因芯片结果显示，与对照组比较，各砷暴露组大脑组织RXR基因表达均显著上调，尤其4ppm组上调更明显（P＜0.05），而各组之间，小鼠小脑组织RXR的基因表达差异无统计学意义(P＞0.05）。RealTimePCR定量检测结果显示，砷暴露组大脑中RXR基因表达显著上调，差异有统计学意义(P＜0.05），与基因芯片结果一致。同时，Westernblotting检测结果显示，砷暴露导致小鼠大脑RXR蛋白表达上调，差异有统计学意义（P＜0.05），且呈剂量-反应关系。免疫组化显示RXR在砷染毒小鼠大脑4ppm组高表达。另外，我们发现，在砷暴露小鼠大脑组织，抗氧化剂牛磺酸对砷致2ppm和4ppm剂量组的RXR基因和蛋白表达上调有拮抗作用（P＜0.05）。
　　 结论:
　　 在亚慢性砷暴露可上调小鼠大脑组织中RXR基因表达水平，但在小脑组织中，RXR基因表达水平并无显著差异变化。牛磺酸对亚慢性砷暴露使小鼠大脑组织中RXR基因和蛋白的表达上调有拮抗作用。提示，亚慢性砷暴露导致脑组织中RXR基因异常表达可能与砷诱导的氧化应激作用有关。

目录

声明

摘要

前言

材料和方法

1．主要试剂、仪器及液体配置

2．动物分组及处理

3．基因芯片

4 芯片数据处理和生物学信息分析

5．脑组织蛋白提取

6．Real Time PCR测定RXR基因相对表达情况

7．Western Blot测定RXR蛋白表达情况

8．免疫组织化学方法测定大脑组织中RXR蛋白表达分布

9 统计分析

结果

1．砷暴露小鼠脑组织RXR相关基因谱的差异表达结果

2．Real Time PCR定量检测结果

5．Western blot测定脑中RXR蛋白表达

6．免疫组化显示砷染毒小鼠大脑中RXR蛋白表达分布

讨论

结论

参考文献

综述

附录

致谢