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对氨基水杨酸钠对染锰大鼠基底核G_省略_BA_AR及GAT_1表达的影响_欧超燕

[基金项目]国家自然科学基金资助项目(编号:81072320,30760210)

[作者简介]欧超燕(1976—),女,博士生,讲师;研究方向:神经毒理学;E -mail :oak009@https://www.wendangku.net/doc/c72236342.html, [通信作者]姜岳明教授,E -mail :ymjiang@https://www.wendangku.net/doc/c72236342.html, ;邓祥发副教授,E -mail :dengxfa@https://www.wendangku.net/doc/c72236342.html,

[作者单位]1.广西医科大学a.公共卫生学院卫生毒理学教研室,b.基础医学院人体解剖学教研室,广西 南宁 530021;2.桂林医学院公共卫生学

院,广西 桂林 541004

【论著】

对氨基水杨酸钠对染锰大鼠基底核GABA A R 及

GAT -1表达的影响

欧超燕1a ,2,罗海兰1a ,姜岳明1a ,王禅1a ,蒙浩洋1a ,姜力1a ,区仕燕1a ,邓祥发1b

摘要: [目的] 探讨对氨基水杨酸钠(PAS -Na )对短期或亚慢性染锰大鼠基底核γ-氨基丁酸(gamma -aminobutryic acid ,GABA )A 受体(GABA A receptor ,GABA A R )及GABA 转运载体-1(GABA transporter -1,GAT -1)表达的影响。 [方法] 将短期实验大鼠分为染锰组、PAS 低(L -)、高(H -)剂量治疗组和对照组,观察期为7、10周;将亚慢性实验大鼠分为对照组、染锰组、PAS 预防组和PAS 低(L -)、中(M -)、高(H -)剂量治疗组,观察期为4、8、12、18周。用实时荧光定量聚合酶链反应(RT -PCR )、免疫印迹法(Western blot )检测大鼠脑基底核GABA A R 及GAT -1表达。 [结果] 短期实验中,观察期7周,染锰组GABA A R 蛋白表达较对照组高(P < 0.05);观察期10周,染锰组GABA A R 和GAT -1 mRNA 表达较对照组低,L -PAS 、H -PAS 治疗组基底核GAT -1 mRNA 表达较染锰组高(P < 0.05)。亚慢性实验中,观察期4周,染锰组GABA A R mRNA 表达较对照组高(P < 0.05);观察期8周,染锰组GABA A R mRNA 表达较对照组低,预防组GABA A R mRNA 表达较染锰组高(P < 0.05)。观察期12周,染锰组GABA A R 蛋白表达较对照组高,预防组GABA A R 蛋白表达较染锰组低(P < 0.05)。观察期18周,染锰组GABA A R mRNA 表达较对照组低,GAT -1 mRNA 表达较对照组高,H -PAS 治疗组GAT -1 mRNA 表达较染锰组低(P < 0.05)。 [结论] 短期或亚慢性锰暴露对大鼠基底核GABA A R 和GAT -1 mRNA 表达都有明显的毒性影响,PAS -Na 对亚慢性锰暴露致GABA A R mRNA 或蛋白表达改变有预防性干预作用,对锰致大鼠基底核GAT -1 mRNA 表达改变有治疗性干预作用。

关键词:对氨基水杨酸钠;锰中毒;基底核;γ-氨基丁酸A 受体;γ-氨基丁酸转运载体;实验治疗

Effect of PAS-Na on GABA A R and GAT-1 Protein and mRNA Levels in Basal Ganglia of Manganese-Exposed Rats OU Chao-yan 1a, 2, LUO Hai-lan 1a , JIANG Yue-ming 1a , WANG Chan 1a , MENG Hao-yang 1a ,

JIANG Li 1a , OU Shi-yan 1a , DENG Xiang-fa 1b (1.a Department of Toxicology , School of Public Health , b

Department of Anatomy , School of Basic Medicine , Guangxi Medical University , Nanning, Guangxi 530021, China ; 2.School of Public Health , Guilin Medical University , Guilin , Guangxi 541004, China ). Address correspondence to JIANG Yue-ming , E-mail: ymjiang@https://www.wendangku.net/doc/c72236342.html, ; DENG Xiang-fa , E-mail: dengxfa@https://www.wendangku.net/doc/c72236342.html, ?The authors declare they have no actual or potential competing ? nancial interests.

Abstract: [Objective ] To explore the effect of sodium para -aminosalicylate (PAS -Na) on the expression of gamma -aminobutryic acid type A receptor (GABA A R) and gamma -aminobutryic acid transporter (GAT -1) in short -term or subchronic manganese (Mn)-exposed rats. [Methods ] In the short -term experiment, rats were divided into control, Mn -exposed, low -dose PAS -Na (L -PAS) and high -dose PAS -Na (H -PAS) groups, each subgroup of 10 rats were necropsied at the end of week 7 and 10. In the subchronic experiment, rats were divided into control, Mn -exposed, PAS -Na prevention (P -PAS), and L -PAS, M -PAS (middle -dose PAS -Na) and H -PAS groups, and were observed at week 4, 8, 12 and 18. The mRNA and protein expression of GABA A R and GAT -1 in rat basal ganglia were examined by real -time fluorescence polymerase chain reaction (RT -PCR) and Western blot (WB). [Results ] In the short -term experiment, on observation week 7, GABA A R protein expression was significantly increased in Mn -exposed group (P < 0.05); on observation week 10, GABA A R and GAT -1 mRNA expression were significantly decreased in Mn -exposed rats (P < 0.05), and L -PAS and H -PAS treatment restored their GAT -1 mRNA expression (P < 0.05). In the subchronic experiment, on obervation week 4, GABA A R mRNA expression was greatly increased in Mn -exposed rats (P < 0.05); on observation week 8, GABA A R mRNA expression was greatly decreased in Mn -exposed rats vs controls (P < 0.05) and increased in P -PAS group vs Mn -exposed rats (P < 0.05); however, on obervation week 12, GABA A R protein expression was greatly increased in Mn -exposed rats vs controls (P < 0.05) and decreased in P -PAS vs Mn -exposed rats (P < 0.05); on observation week 18, GABA A R mRNA expression was

文章编号: 1006-3617(2012)05-0294-05 中图分类号: R114 文献标志码: A

greatly decreased in Mn-exposed rats vs controls (P<0.05), and GAT-1 mRNA expression was greatly increased in Mn-exposed rats vs controls (P<0.05) and decreased in H-PAS vs Mn-exposed rats (P<0.05). [Conclusion] Short-term and subchronic exposure of manganese exhibited obvious toxic effects in the expression of mRNA GABA A R and GAT-1 in basal ganglions of rats. PAS-Na played a preventive intervention role in the GABA A R mRNA or protein expression of subchronic Mn-exposed rats and a therapeutic intervention role in the GAT-1 mRNA expression.

Key Words: sodium para-aminosalicylate; manganese poisoning; basal ganglia; γ-aminobutyric acid A receptor; γ-aminobutyric acid transporter; experimental therapy

核磁共振波谱(MRS)检测显示,锰暴露男冶炼工组丘脑及其邻近基底核γ-氨基丁酸(gamma-aminobutryic acid,GABA)-感兴趣区(VOI)GABA水平升高和额叶皮质N-乙酰天冬氨酸(NAA)水平降低,表明非锰最初靶脑区的神经元功能障碍[1]。作者在前期研究中[2]观察到短期染锰对大鼠基底核谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)和甘氨酸(Gly)含量的毒性作用明显,以对Gly的毒性影响出现较早,脱离锰暴露后其毒性影响仍然继续发展。GABA是脑的抑制性神经递质,由神经细胞末端突触前膜释放,与突触后部GABA受体(GABA receptor,GABA A R)结合,抑制神经兴奋性,调节神经系统功能。GABA A R是抑制性神经递质受体,介导GABA大部分的生理学功能。从突触清除GABA主要依靠GABA转运蛋白(GABA transporter,GAT),它是一种主要位于神经元及其胶质膜上的糖蛋白,主要清除突触的GABA,其中GAT-1是神经系统中最重要的GABA转运蛋白,在GABA的代谢过程中发挥着重要作用。ANDERSON等研究显示,锰可引起多巴胺(dopamine,DA)和GABA的生物学改变。锰暴露会降低脑组织GABA水平和突触对3H-GABA的吸收,GABA载体及受体蛋白表达的改变可能使细胞外GABA含量增加。通过免疫印迹和实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)分析发现,锰暴露使大鼠黑质GAT-1蛋白质表达下降约50%,mRNA表达升高约4倍,尾状核mRNA 表达降低,提示锰暴露通过改变载体和受体蛋白的表达,导致细胞外GABA浓度上升,可能是锰中毒神经病学特征的基础[3]。在锰中毒治疗研究中,对氨基水杨酸钠(PAS-Na)在临床研究和实验观察中治疗锰中毒效果较好[2,4-6],其机制尚未完全清楚。本研究旨在探讨PAS-Na对短期或亚慢性锰暴露致GABA A R、GABA转运蛋白表达改变是否有干预作用,为阐明PAS-Na治疗锰中毒机制及其防治对策提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 动物及饲养条件

无特定病原体(SPF)级雄性SD大鼠,适应性喂养1周。大鼠和饲料由广西医科大学实验动物中心提供,实验动物机构许可证号为SCXK桂2009-0002。动物饲养室温(24±1)℃,相对湿度(55±10)%,12h光照/12h黑暗周期。

1.2 主要试剂

氯化锰(MnCl2?4H2O,优级纯,天津市光复精细化工研究所);PAS-Na(注射用粉剂,辽宁倍奇药业有限公司);Trizol-A+总RNA提取试剂、RNA逆转录试剂盒、RT-PCR试剂盒(均来自北京天根生化科技有限公司);荧光定量PCR反应板(美国Applied Biosystems 公司);引物(上海Invitrogen公司合成);实时荧光定量PCR仪(美国Applied Biosystems 公司);GABA A R(抗体批号为ab48341,英国Abcam公司);GAT-1(抗体批号为ab426,英国Abcam公司)。

1.3 动物分组、染锰及PAS-Na治疗

(1)40只大鼠,体重(153.9±12.6)g,随机分为染锰组、PAS-Na(L-PAS、H-PAS)低、高剂量治疗组和对照组,共4组。观察期为7周(染锰4周+PAS治疗3周)、10周(染锰4周+ PAS治疗6周),每期每组5只大鼠。染锰、PAS治疗组腹腔注射MnCl2?4H2O 15mg/kg,对照组腹腔注射等容量生理盐水,每日1次,每周5d,连续4周。4周后,PAS治疗组大鼠背部皮下注射PAS-Na100或200mg/kg,其余组背部皮下注射等容量生理盐水,每日1次,连续3周或6周。(2)65只大鼠,体重(127.5±6.7)g,随机分为对照组、染锰组、PAS-Na预防性干预(预防组)和PAS-Na(L-PAS、M-PAS、H-PAS)低、中、高剂量治疗组,观察期为4、8、12、18周,每期每组5只大鼠。染锰组、预防组、PAS治疗组腹腔注射MnCl2?4H2O 15mg/kg,对照组腹腔注射等容量生理盐水,每日1次,每周5d,连续4、8、12周,其中预防组在染锰的同时,每天背部皮下注射PAS-Na 200mg/kg(每周3d),连续8、12周。然后,给L-PAS、M-PAS、H-PAS治疗组分别皮下注射 PAS-Na 100、200、300mg/kg,其余组背部皮下注射等容量生理盐水,每日1次,连续6周。

1.4 RT-PCR和Western blot检测

大鼠断头,冰上取脑,参照大鼠脑解剖定位图分离基底核,迅速放入液氮中,48h后移入-80℃冻存直至检测。

1.4.1 RT-PCR检测GABA A R和GAT-1 mRNA表达 参照Trizol 说明书,提取基底核总RNA,用紫外分光光度计测定RNA样品的浓度和纯度。取100ng总RNA,参照天根cDNA逆转录试剂盒及RT-PCR试剂盒说明书进行逆转录及PCR反应。引物系列:GABA A R上游5’TCACCAAGAGAGGGGTATGCG 3’,下游5’GGCTTGACTTCTTTCGGGTTCTA 3’;GAT-1 上游5’CTCTCCCC TCTGGGCTATCC 3’,下游5’GAATTCACGGCGATTGCG 3’;GAPDH上游5’GTTCAACGGCACAGTCAAGG 3’,下游5’ CGCC AGTAGACTCCACGACA 3’。荧光PCR条件为:退火温度60℃,40个循环,68℃收集荧光。

mRNA相对表达量通过其Ct值来表示,其计算公式为:mRNA平均相对含量=2-平均ΔΔCt,ΔΔCt=ΔCt未知-ΔCt参照,ΔCt未知=Ct目的基因(实验组)-Ct内参基因(实验组),ΔCt 参照=Ct目的基因(参照基因组)- Ct内参基因(参照基因组)。

1.4.2 Western blot检测GABA A R和GAT-1蛋白表达 考马斯亮蓝进行蛋白定量。取预染蛋白2μL和50μg蛋白上样电泳[12%十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺(SDS-PAGE)凝胶],电压140V。

转印至醋酸纤维素(NC)膜(200mV,2h),5%脱脂奶粉室温封闭40min,加入GABA A R一抗(1∶800)或GAT-1一抗(1∶800)或GAPDH一抗(1∶5000),4℃摇床孵育过夜,次日加入相应二抗(1∶2000)室温孵育1h,增强化学发光法(ECL)显色,结果经自动电泳凝胶成像分析系统仪采集,测得灰度值。

1.5 统计学分析

实验数据以x±s表示,用SPSS 13.0软件进行单因素方差分析,多组间两两比较采用最小显著差数法(LSD),检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 PAS-Na对染锰大鼠体重的影响

实验过程中,各组大鼠无死亡现象。短期试验中,染锰1~4周组大鼠体重增加比对照组少,差异有统计学意义(P< 0.05)。PAS-Na治疗3周,未见实验组间体重差异有统计学意义。PAS-Na治疗第4~5周,L-PAS组大鼠体重均比染锰组轻,H-PAS组体重增加比L-PAS多,差异有统计学意义(P<0.05)。亚慢性实验中,观察期为1~3周的染锰组大鼠体重增加比对照组大鼠少,预防组大鼠体重增加比染锰组多,差异有统计学意义(P<0.05)。观察期为8、10周的染锰组大鼠体重比对照组大鼠轻(P<0.05)。其余观察期,未见实验组间体重增加差异有统计学意义(P>0.05)。

2.2 PAS-Na对染锰大鼠基底核GABA A R mRNA及蛋白表达的影响

在短期实验中,观察期7周,染锰组GABA A R蛋白表达比对照组高(P<0.05)。观察期10周,染锰组GABA A R mRNA表达比对照组低(P<0.05)。

在亚慢性实验中,观察期4周,染锰组GABA A R mRNA 表达比对照组高(P<0.05)。观察期8周,染锰组GABA A R mRNA表达比对照组低,预防组GABA A R mRNA 表达比染锰组高(P<0.05)。观察期12周,染锰组GABA A R 蛋白表达比对照组高,预防组GABA A R 蛋白表达比染锰组低(P<0.05)。观察期18周,染锰组GABA A R mRNA表达比对照组低(P<0.05),见表1和图1。

表1 PAS-Na治疗对染锰大鼠基底核GABA A R mRNA及

蛋白表达的影响(x±s,n=5)

Table 1 Effects of PAS-Na on the GABA A R mRNA and

protein expression in Mn-exposed rats

组别Group mRNA表达(2-△△Ct值)

mRNA expression

蛋白表达(灰度值)

Protein expression

短期实验(Short-term expriment)

观察期7周(Observation week 7)

对照组(Control) 1.0000.597±0.220染锰组(Mn-exposed) 1.314±0.628 1.134±0.281*低-PAS组(L-PAS)0.834±0.173 1.228±0.103高-PAS 组(H-PAS)0.952±0.379 1.266±0.244观察期10周(Observation week 10)

对照组(Control) 1.0000.639±0.119染锰组(Mn-exposed)0.615±0.308*0.605±0.055低-PAS 组(L-PAS)0.614±0.3250.775±0.097高-PAS 组(H-PAS)0.674±0.3860.639±0.136

组别

Group

mRNA表达(2-△△Ct值)

mRNA expression

蛋白表达(灰度值)

Protein expression

亚慢性实验(Subchronic experiment)

观察期4周(Observation week 4)

对照组(Control) 1.0000.276±0.125

染锰组(Mn-exposed) 2.391±0.991*0.293±0.117

观察期8周(Observation week 8)

对照组(Control) 1.0000.248±0.062

染锰组(Mn-exposed)0.355±0.186*0.388±0.118

PAS预防组(PAS-P)0.619±0.302△0.333±0.113

观察12周(Observation week 12)

对照组(Control) 1.0000.304±0.074

染锰组(Mn-exposed) 1.389±1.0030.563±0.212*

PAS预防组(PAS-P) 1.149±1.1140.357±0.121△观察期18周(Observation week 18)

对照组(Control) 1.0000.497±0.276

染锰组(Mn-exposed)0.483±0.156*0.565±0.216

低-PAS组(L-PAS)0.460±0.1170.530±0.293

中-PAS组(M-PAS)0.620±0.2130.685±0.178

高-PAS组(H-PAS)0.676±0.2400.554±0.271[注]*:与对照组比较(Compared with the controls),P<0.05;△:与染锰组比较(Compared with the Mn-exposed group),P<0.05。

[注]A1~8分别为:观察期7周对照、染锰、L-PAS、H-PAS,观察期10周对照、染锰、L-PAS、H-PAS;B1~9分别为观察期8周预防、染

锰1、染锰2、对照1、对照2,观察期4周染锰1、对照1、对照2、染锰2;C1~8分别为:观察期18周H-PAS、M-PAS、L-PAS、染锰、对照,观察期12周预防、染锰、对照(A1-8 represent the groups of control,Mn,L-PAS,H-PAS of observation week 7 and the groups of control,Mn,L-PAS,H-PAS of observation week 10,respectively.

B1-9 represent the groups of PAS-P,Mn-1,Mn-2,control-1,control-2 of observation week 8 and the groups of Mn-1,control-1,control-2,Mn-2 of observation week 4,respectively. C1-8 represent the groups of H-PAS,M-PAS,L-PAS,Mn,control of observation week 18 weeks and the groups of PAS-P,Mn,control of observation week 12,respectively)。

图1 GABA A R免疫印迹

Figure 1 GABA A

R by Western blot

GAPDH

GABA A R

GAPDH

GABA A R

GAPDH

GABA A R

续表1

A

C

B

2.3 PAS -Na 对染锰大鼠基底核GAT -1 mRNA 及蛋白表达的影响

在短期实验中,观察期10周,染锰组基底核GAT -1 mRNA 表达均值比对照组低,L -、H -PAS 治疗组基底核GAT -1 mRNA 表达比染锰组高(P < 0.05)。

在亚慢性实验中,观察期18周,染锰组GAT -1 mRNA 表达比对照组高,H -PAS 治疗组GAT -1 mRNA 表达比染锰组低(P < 0.05),见表2和图2。

表2 PAS-Na 治疗对染锰大鼠基底核GAT-1 mRNA 及

蛋白表达的影响(x ±s ,n =5)

Table 2 Effects of PAS -Na on the GAT -1 mRNA and

protein expression in Mn -

exposed rats

组别Group

mRNA 表达(2-△△Ct 值)mRNA expression 蛋白表达(灰度值)Protein expression

短期实验(Short -term expriment)观察期7周(Observation week 7)对照组(Control) 1.000 1.436±0.420染锰组(Mn -exposed)0.964±0.258 1.325±0.550低-PAS 组

(L -PAS)0.904±0.253 1.519±0.132高-PAS 组

(H -PAS)0.886±0.276

1.242±0.439

观察期10周(Observation week 10)对照组(Control) 1.000 1.191±0.256染锰组(Mn -exposed)0.570±0.316* 1.430±0.139低-PAS 组

(L -PAS)0.956±0.273△ 1.513±0.379高-PAS 组

(H -PAS)0.963±0.294

1.135±0.464

GAPDH GAT -

1

GAPDH

GAT -1

GAPDH

GAT -1

组别

mRNA 表达(2-△△Ct 值)蛋白表达(灰度值)

[注]*:与对照组比较(Compared with the controls ),P < 0.05;△:与染

锰组比较(Compared with the Mn -exposed group )

,P < 0.05。[注]D1~8分别为:观察期7周对照、染锰、L -PAS 、

H -PAS ,观察期10周对照、染锰、L -PAS 、H -PAS ;E1~8分别为:观察期4周对照、染锰,观察期8周对照、染锰、预防,观察期12周对照、染锰、预防;F1~5分别为:观察期18周H -PAS 、M -PAS 、L -PAS 、染锰、对照(D1-8 represent groups of control ,Mn ,L -PAS ,H -PAS of observation week 7 and the groups of control ,Mn ,L -PAS ,H -PAS of observation week 10,respectively. E1-8 represent the groups of control and Mn of observation week 4,the groups of Mn ,control and PAS -P of observation week 8 weeks ,and the groups of Mn ,control and PAS -P of observation week 12 weeks ,respectively. F1-5 represent the groups of H -PAS ,M -PAS ,L -PAS ,Mn ,control of observation week 18,respectively.)。

图2 GAT-1免疫印迹Figure 2 GAT-1 by Western blot

续表2

3 讨论

短期或亚慢性染锰使大鼠体重增加明显减少,与前期研究[2]报道锰对大鼠基底核Glu、Gln 和Gly 的毒作用相一致,说明本研究所用的染锰剂量及时间达到中毒水平。

锰致兴奋性谷氨酸能和抑制性GABA 能神经递质紊乱可能是锰神经毒性机制之一[7]。经饮水锰暴露可引起大鼠纹状体细胞外GABA 浓度增高,GABA 受体和转运蛋白表达发生改变[8]。哺乳动物GABA A R 是分布于细胞膜上的跨膜糖蛋白,主要由α、β和γ亚基组成,是脑内最普遍的抑制性神经递质受体。人类焦虑症、抑郁症、记忆障碍等许多神经精神性疾病的发生发展与GABA A R 有关,尤其是α亚基。本研究显示,染锰4周大鼠基底核GABA A R mRNA 表达明显增高,停止染锰3周大鼠基底核GABA A R mRNA 表达恢复接近对照组水平,而GABA A R 蛋白表达明显增高,

停止染锰6周大鼠基底核GABA A R mRNA 表达明显降低,提示短期染锰可引起大鼠基底核GABA A R mRNA 表达异常,脱离暴露仍然出现进行性的神经毒性反应,尤其是对GABA A R mRNA 表达的影响较为明显。在亚慢性实验的动态观察中,染锰4、8和12周大鼠基底核GABA A R mRNA 表达出现升高-降低-接近对照组水平,停止染锰6周后其基底核GABA A R mRNA 表达明显下降,与亚急性毒性损害的趋势相似。锰的神经毒性进行性损害与锰中毒病人的临床表现相吻合,锰主要在脑蓄积,自然排出很慢,锰中毒病人尽管已脱离暴露环境,其病情仍然可以发展加重[4]。较早的研究显示,锰对大鼠纹状体多巴胺(DA)能系统的毒性作用有双相现象,长期经饮水染锰(MnCl 2?4H 2O 1 mg/mL,360 d)的大鼠纹状体DA、NE (去甲肾上腺素)含量出现“升高-对照组水平-降低”的趋势。对此现象作者认为染锰早期锰可能促进神经递质合成代谢加快,然后形成耐受性,晚期则由于基底核

神经元变性受损所致[9]。因此,推测染锰4、8、12周和停止染锰6周大鼠基底核GABA A R mRNA 表达出现“升高-降低-对照组水平-明显下降”的原因,可能是锰暴露使GABA能神经元出现“激活-轻度变性-耐受-严重变性或坏死”现象,此乃可部分解释锰中毒发生、发展不同时期的中枢GABA能神经元生化机制。

对氨基水杨酸(PAS)治疗3周,使亚急性染锰大鼠纹状体、脉络丛、脑脊液(CSF)、心、肝、睾丸、脾、胰腺和红细胞锰含量降低;治疗6周,使纹状体、海马、丘脑、运动神经皮质、脉络丛和红细胞锰含量降低[6]。大鼠腹腔注射MnCl2[MnCl2?4H2O15mg/(kg?d),每周5d]4周+PAS-Na治疗6周时,低、高剂量PAS-Na治疗组Glu、Gln和高剂量PAS-Na治疗组Gly含量比染锰组高,提示PAS-Na对锰的Glu、Gln和Gly毒性影响可能有拮抗作用[2]。对牡蛎鳃给予PAS预处理可阻断锰神经毒性。牡蛎连续染锰3d,引起DA能神经呈剂量依赖性损伤,同时给予PAS能减弱纤毛抑制系统作用,说明其可保护牡蛎免受锰神经毒性的影响[10]。PAS可使染锰大鼠血、脑锰浓度明显下降,脑前列腺素E2水平下降和谷胱甘肽水平增高,血浆催乳激素水平下降,活动度和进食量增加,表明PAS能有效地减轻染锰大鼠体内锰负荷、神经炎症、氧化应激和运动损伤[11]。本研究显示,无论是染锰8周还是12周,PAS-Na对亚慢性锰暴露致GABA A R mRNA或蛋白表达异常改变的预防性干预作用明显。

从突触清除GABA,主要依靠GABA转运蛋白。GAT是突触前膜、神经胶质细胞膜或囊泡膜上的糖蛋白,是第一个被确定的转运体家族成员,它可选择性地与突触间隙的GABA 结合,然后将其转运入细胞或囊泡内,终止GABA 的抑制作用,调控突触间信息的传递。GAT-1是有高亲和力的GABA转运体,也是神经系统中最重要的GABA转运蛋白,约占脑中GABA转运体的80%。ANDERSON等[3]研究发现,锰暴露使大鼠黑质、尾状核GAT-1 mRNA表达的改变,可能是锰与DNA发生交联反应,导致基因转录效能改变;大鼠黑质GAT-1蛋白质表达下降可能是锰促使GABA A R亚基通过苏氨酸蛋白激酶产生磷酸化所致。体外研究显示,染锰(500mmol/L Mn)可激活小胶质细胞苏氨酸蛋白激酶活性[12]。本研究发现,短期染锰停止暴露6周的大鼠基底核GAT-1 mRNA表达均值明显降低,低、中剂量PAS-Na治疗使其基底核GAT-1 mRNA表达明显增高,恢复接近对照组水平;亚慢性染锰停止暴露6周的大鼠基底核GAT-1 mRNA表达均值明显增高,高剂量PAS-Na治疗使其明显下降,尚未恢复接近对照组水平,提示无论是短期还是亚慢性染锰停止暴露6周后,锰对大鼠基底核GAT-1 mRNA表达的损害都呈进行性改变,PAS-Na对其有治疗性干预作用,尤以对亚急性损害的干预效果较好,这与锰中毒病人早期应用PAS-Na治疗效果较好相吻合,支持文献结论[4-5]。

·作者声明本文无实际或潜在的利益冲突。

参考文献:

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(收稿日期:2012-02-03)

(英文编审:薛寿征;编辑:郭薇薇;校对:张晶)

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