慢性铝中毒对大鼠海马CA3区神经元突触体素（p38）的影响

王继芬康朝胜 臧贵勇 孙宝飞

1.黔西南州人民医院神经内科主治医师,贵州兴义 562400 2.贵阳医学院解剖学教研室,贵州贵阳 550004

铝(Aluminum,AL)是地壳中最为丰富的元素之一，普遍存在于自然界[1],近期研究发现,长期大量摄入铝元素会导致认知功能障碍、痴呆、贫血、骨软化、生殖和免疫毒性等疾病[2]，且中枢神经系统是其毒性作用的主要部位，人类通过长期接触或食用含铝量较高的食物，以及使用铝制烹饪工具而导致中毒。不少研究证明，铝与老年性痴呆、透析性脑病等神经系统退行性疾病相关，但由于铝作用及神经系统的复杂性,铝的神经毒性机理至今仍有欠缺,而且在当今日趋老龄化的社会中,对预防和治疗与铝中毒密切相关的老年性神经系统退行性疾病也具有重要的社会意义。近些年来有很多学者从各种不同的角度，如病理学、细胞生理学、及中枢神经系统有关的酶及神经递质（乙酰胆碱、谷氨酸等）方面研究了铝的神经毒性，取得不少成果，但关于铝对突触标志性蛋白p38的影响，至今尚未见报道。已知海马是人体的学习记忆中枢，与人体学习记忆功能密切相关，常用于研究神经系统退行性病变，是铝的神经系统毒性作用重要的靶器官。为进一步探讨铝的神经毒性机制，本研究从2010年1月—2011年1月通过大鼠实验，并采用p38免疫组化染色及形态计量分析的方法，探讨铝对海马CA3区p38的影响，为慢性铝中毒神经系统损伤机制提供更多依据。

1 材料与方法

1.1 材料

4～5月龄 SD 大鼠 40只,体重 150～200g,随机分为 2组,每组20只,雌雄各半,分笼喂养,每天称大鼠体重。铝中毒组：用蒸馏水配制成1.0%的氯化铝溶液按100mg/kg.d每日灌胃，正常对照组每日灌服等量蒸馏水。各组均用普通饲料喂养，自由饮用自来水，连续3个月。

1.2 方法

常规取材制片，免疫组化染色（ABC）法，测量p38阳性产物的平均光密度值。

1.3 统计学处理

采用SPSS 12.0统计软件进行统计处理,分析结果用（±s）表示，两两样本对应参数平均值方差齐性用F检验，均值间比较用t检验。

2 结果

光镜下,对照组海马CA3区p38免疫反应产物呈棕黄色颗粒状或点状,主要位于神经毡内，神经元胞体微染,胶质细胞、白质及血管不被染色。CA3区辐射层有丰富的棕黄色阳性反应颗粒，颗粒较粗、密集、染色深(图1)。铝中毒组海马CA1区辐射层阳性反应颗粒减少，较稀疏、较细、染色浅淡（图2）。铝中毒组海马CA3区辐射层p38免疫反应产物平均光密度较正常对照组显著降低(P＜0.01)，见表1。

表1 两组大鼠海马CA3区辐射层p38免疫反应产物平均光密度值比较（±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 两组大鼠海马CA3区辐射层p38免疫反应产物平均光密度值比较（±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。

组别例数 平均光密度正常对照组铝中毒组20 20 0.4202±0.0395 0.2851±0.0659*

图1 对照组海马CA3区p38免疫反应阳性颗粒较粗，密集，染色深。X400

图2.慢性铝中毒组海马CA3区p38免疫反应阳性颗粒较稀疏、较细、染色浅淡。X400

3 讨论

目前经电镜证实,光镜下标记的p38颗粒样结构实际上就是成簇的囊泡，于1985由Jahn等[3]从大鼠脑突触囊泡中提取,它是一种重要的囊泡膜标志蛋白，几乎存在于所有神经终末的突触囊泡膜上，其含量与突触密度呈正相关性。本研究发现慢性染铝可致大鼠海马CA3区p38减少。对于这一结果，我们推测一方面可能由于铝导致神经细胞的变性坏死而减少突触的数量,另一方面铝致神经细胞的功能紊乱而影响p38的合成及转运。由于p38属于钙离子结合蛋白，它与Ca2+结合，诱导小泡膜去极化,启动小泡膜与突触前膜连接，形成孔道样结构,使神经递质由小泡释放至突触间隙，发挥神经递质功能。因此，p38减少必然会导致钙离子依赖性的神经递质(如谷氨酸，乙酰胆碱等)的释放障碍，从而产生神经毒性症状。这一推论与本实验组曾报道的慢性铝中毒可导致对大鼠海马CA3乙酰胆碱能阳性神经元减少[4]亦相一致。因此，对于临床慢性铝中毒行P38替代治疗，有重要研究价值。所以，铝中毒降低海马CA3区p38的含量及导致该部位突触含量的减少及减少及功能障碍，这可能是铝的神经系统毒性机理的另一重要因素。

[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]孙中蕾.铝中毒研究进展[J].医学综述，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]王继芬，康朝胜，臧贵勇.慢性铝中毒对大鼠海马CA3区ChAT阳性神经元的影响[J].贵阳医学院学报，2010，6（35）:561-563.