【摘要】：鋅(Zinc)是人腦中含量最豐富的微量元素之一,在突觸傳遞和學(xué)習(xí)記憶中起重要作用。在老化過(guò)程中,隨著學(xué)習(xí)記憶能力的下降,腦內(nèi)發(fā)生不同程度的鋅穩(wěn)態(tài)異常,在老年性癡呆(AD)易感腦區(qū)鋅水平明顯增高并直接促進(jìn)老年斑(SP)的形成。已有研究表明在缺鋅兒童補(bǔ)鋅可改善大腦發(fā)育和提高智力,然而,對(duì)正常不缺鋅兒童大量補(bǔ)鋅是否一定有益于學(xué)習(xí)記憶和大腦的健康老化還未有確切的結(jié)論。本研究以小鼠為研究對(duì)象,探討了幼年期大量鋅攝取對(duì)腦內(nèi)鋅穩(wěn)態(tài)和學(xué)習(xí)記憶的影響。方法:出生后21天斷奶ICR雄性小鼠48只,隨機(jī)分為三組(每組16只):正常鋅攝入組、低劑量補(bǔ)鋅組(相當(dāng)于兒童每天補(bǔ)鋅10 mg)、高劑量補(bǔ)鋅組(相當(dāng)于兒童每天補(bǔ)鋅40 mg),通過(guò)飲水控制鋅攝入。小鼠補(bǔ)鋅3個(gè)月后,通過(guò)一系列行為學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)其學(xué)習(xí)記憶能力。每組隨機(jī)抽取8只小鼠處死,取血檢測(cè)血鋅水平,原子吸收光譜法檢測(cè)腦皮質(zhì)和海馬內(nèi)的鋅水平,免疫印記法檢測(cè)鋅轉(zhuǎn)運(yùn)體、學(xué)習(xí)記憶相關(guān)蛋白表達(dá)水平、微管相關(guān)蛋白tau的磷酸化水平、相關(guān)蛋白激酶和磷酸酯酶表達(dá)和活性修飾的變化。余下小鼠停止補(bǔ)鋅,繼續(xù)飼養(yǎng)至20月齡,處死后檢測(cè)前述相關(guān)指標(biāo)。結(jié)果:⑴低劑量補(bǔ)鋅組血鋅水平較對(duì)照組有明顯升高,而高劑量組血鋅水平與對(duì)照組相比無(wú)差異;⑵低劑量和高劑量補(bǔ)鋅組海馬鋅水平明顯下降;⑶補(bǔ)鋅組海馬鋅轉(zhuǎn)運(yùn)體ZnT1和ZnT4表達(dá)較對(duì)照組明顯增加,ZnT3表達(dá)水平下降;⑷攝鋅3個(gè)月后,與對(duì)照組相比,低劑量補(bǔ)鋅組的短期記憶和空間工作記憶明顯增強(qiáng),高劑量補(bǔ)鋅組短期記憶能力下降;⑸與對(duì)照組相比,低劑量補(bǔ)鋅組谷氨酸AMPA受體亞基GLUR2和活性形式的突觸蛋白synapsin-1水平顯著升高,高劑量補(bǔ)鋅組谷氨酸NMDA受體NR2A、NR2B亞基的水平明顯降低,GLUR2表達(dá)明顯下降,突觸蛋白Munc18、PSD-93、PSD-95表達(dá)明顯減少,活性形式的synapsin-1和CaMKⅡ水平明顯降低,核轉(zhuǎn)錄因子CREB和蛋白激酶細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)及PKAα的活性形式的表達(dá)均明顯降低;⑹攝鋅后海馬tau蛋白在絲氨酸396、絲氨酸404等位點(diǎn)發(fā)生過(guò)度磷酸化;⑺小鼠老年化后(20月齡),與對(duì)照組相比,高劑量補(bǔ)鋅組海馬區(qū)磷酸化的tau和總tau顯著增加,synapsin-1表達(dá)減少,活性形式的CaMKⅡ明顯降低。結(jié)論:幼年期低劑量補(bǔ)鋅對(duì)學(xué)習(xí)記憶能力有一定的提高,而長(zhǎng)期高劑量補(bǔ)鋅可能造成腦內(nèi)鋅穩(wěn)態(tài)的異常,進(jìn)而通過(guò)降低谷氨酸受體NR2A/NR2B亞基、受體GLUR2及突觸相關(guān)蛋白的水平,導(dǎo)致學(xué)習(xí)記憶能力的降低,并且幼年高劑量補(bǔ)鋅的影響可持續(xù)到老年,使老年期tau蛋白發(fā)生磷酸化和聚集。因此,兒童正常低劑量補(bǔ)鋅對(duì)學(xué)習(xí)記憶能力有一定的提高,而盲目的高劑量補(bǔ)鋅則可能不僅不利于大腦的健康老化,相反還能促進(jìn)AD樣病理改變的發(fā)生。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：R749.16

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6 高U，

本文編號(hào)：2700799