鋁中毒對大鼠端腦和海馬中金屬元素的影響

付 云 石如玲 趙長安

(新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室,河南 新鄉(xiāng) 453003)

阿爾茨海默病(AD)發(fā)病機(jī)制尚不清楚，而AD患者體內(nèi)金屬離子的平衡被破壞，腦內(nèi)鋁(Al)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、銅(Cu)等金屬元素以及它們之間的相互作用與AD的發(fā)生發(fā)展有密切的關(guān)系〔1〕。本研究檢測大鼠端腦和海馬中Al、Ca、AD、Fe等金屬元素，探討慢性Al中毒導(dǎo)致的AD腦中金屬元素的變化。

1 材料與方法

1.1動物試劑及主要儀器 6月齡雌性SD大鼠，由新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心提供。氯化鋁(AlCl3·6H2O)6H2O為天津市耀華化工廠生產(chǎn)，高氯酸為天津西青區(qū)王穩(wěn)莊大侯村生產(chǎn)，硝酸購于新鄉(xiāng)市化玻站。日本島津ICPQ-1012等離子發(fā)射光譜儀。

1.2方法

1.2.1動物飼喂和干預(yù)處理 6月齡雌性SD大鼠21只，隨機(jī)等分為正常組、口服Al組和腹腔注射鋁組。正常組飼喂正常飼料，口服鋁組飼喂25 mg/g的含AlCl3·6H2O飼料，腹腔注射鋁組3次/w腹腔注射9 mg/ml的滅菌AlCl3·6H2O溶液，共計(jì)3個(gè)月。3個(gè)月后，股動脈放血處死大鼠，每組取大鼠的單側(cè)端腦和海馬做金屬元素含量檢測。

1.2.2金屬元素測定 稱取端腦0.7 g、海馬0.2 g，加硝酸3 ml、過氯酸5 ml，混勻后過夜預(yù)硝解。取預(yù)硝解物于電熱板上400 ℃硝解至白煙散盡。各終硝解物加蒸餾水溶解并定容至25 ml，等離子發(fā)射法測Al、鈣(Ca)、Cu、Fe、Mg、錳(Mn)、硅(Si)、Zn、鋰(Li)含量。

2 結(jié) 果

正常大鼠海馬和端腦中的金屬元素含量不同；Al、Ca、Cu、Fe、Mn在海馬中的含量均高于在端腦中的含量(P<0.001)，Mg、Zn、Si在海馬中的含量均低于在端腦中的含量(P<0.001)。和正常組比較，Al中毒后，大鼠端腦和海馬Al含量都升高(P<0.05)，其中注射組較口服組更明顯(P<0.05)。和正常組比較，Al中毒后，口服組和注射組海馬中Fe含量降低(P<0.05)，Ca、Cu含量增加(P<0.05) 。和正常組比較，口服組和注射組海馬中Mg、Zn含量均增加(均P<0.05)，端腦中Si含量均降低(P<0.05，P<0.05)。和正常組比較，口服組和注射組端腦中的Mn、Zn沒有明顯變化。Li沒有測出來。見表1。

表1 各組大鼠端腦和海馬中金屬元素含量

3 討 論

一般情況下，機(jī)體組織內(nèi)金屬元素維持正常水平對于機(jī)體結(jié)構(gòu)和功能非常重要，一旦體內(nèi)元素水平改變，就會導(dǎo)致組織功能減弱或損壞〔2〕。金屬離子在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用很多，而AD患者體內(nèi)金屬離子的平衡被破壞。腦內(nèi)Al、Fe、Zn、Cu等金屬元素及它們之間的相互作用與AD的發(fā)生發(fā)展有密切的關(guān)系〔1〕。端腦和海馬中金屬元素含量改變〔3〕可引起金屬酶活性改變、導(dǎo)致疾病。金屬離子Cu、Zn、Fe等都可以誘導(dǎo)Aβ肽的聚集〔4〕。被認(rèn)為能導(dǎo)致神經(jīng)元損傷和認(rèn)知功能衰退，Aβ可能是凋亡的誘導(dǎo)劑，凋亡可能參與了AD海馬神經(jīng)元退行性變的過程。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)體內(nèi)鋁劑量與透析性腦病和老年癡呆癥等關(guān)系密切。本研究結(jié)果提示腦內(nèi)Al的高度富集干擾Fe、Zn等在腦內(nèi)的正常分布。AD腦內(nèi)Al含量最高的部位是海馬〔5〕，海馬中的金屬元素水平可能在AD病人的海馬病理改變、學(xué)習(xí)記憶能力減退和神經(jīng)癥狀的發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用〔6〕?？梢姡苊忾L期鋁暴露是預(yù)防AD的有效措施〔7〕。

4 參考文獻(xiàn)

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