铅对大鼠海马突触小体摄取谷氨酸递质的增强作用

铅对大鼠海马突触小体摄取谷氨酸递质的增强作用 铅对大鼠海马突触小体摄取谷氨酸递质的 增强作用 一ChiaJPreyMed,Jaauary1997,Vd31,Nm1 摘要为了探讨铅影响学习记忆功能的作用机{6I,作者进行了海马突触小体递质摄取实验.结果 显示:3.1,5O.0,umol/L剂量铅在体外作用l5分钟.能使突触小体.H-DL一谷氨酰摄取率增加 70.38,193.24,且存在明显的剂量效应关系.动物先经10,1600~g/ml剂量铅饮水染毒30天, 然后直接进行摄取实验,摄取率增加65.73,124.93,与海马组织中铅古量存在剂量效应关系 提示铅离子能直接加速各氨酸递质的灭活,产生抑制性作用. 关蕾词旦垦名瓠两 va...象叶吐Rl....yn..by胁.皿, Shuangli_zhd凸Xilong,et01.Imt~uteojEnvircraraentalHealthMonitoring,ChineseAcademyofPre- Med#ine,Be6一ing100021 AbstractInordertoinvestigatethemechanismofeffectsofleadonlearningandmemory?anex - perimentofglutamateuptakeinthehippocampMsyrmptosomeofratswascarriedOut.Resul tsshowed that(1)uptakeof.H—DL-glutamateincreasedby70.38to193.24inthesy?p?80mebyex~osBge to3.1to50.0vmol/Loflendfor15minutesinvitro.withadose<iependentrelationship;and (2)uptake ofH—DL— glutamateincreasedby65.73tO124.93afterexposuringto10to1600pg/mlofleadin drinkingwaterfor30days.alsoinadose<iependentr/l~tnnerwithleadcontentinthehippo campus.It suggeststhatleadioncanacceleratetheclearanceofglutamatetransmitterand~.EIUSI~"inh ibitivedfects. KeywordsLeadSynaptosomes 为了探讨铅损害学习记忆功能的机制,人 们已就其对单胺类递质系统,Ca通道等靶位 的影响进行了一些研究.但这方面的研究总的 来讲还相当有限,结果也不一致.近年研究 明,L一谷氨酸兴奋性递质与突麓后膜N一甲基一 天冬氨酸(NMDA)受体通道复合物作用,可 触发一系列生化反应,引起并维持海马长时程 增强效应(LTP),而LTP可能是哺乳动物学习 记忆的重要基础j.因此,我们进行了铅对兴奋 本研究报道铅在 性递质转导过程影响的研究. 体内,体外对谷氨酸递质重摄取环节的影响. 材料与方法 1.试剂与仪器:受试物醋酸铅为Siglna公 作者单位,中国预防医学科学院环境卫生监一所北京 市100021 司产品(纯度99,8),PPO和POPOP闪烁体 为上海化学试剂厂产品,H—DL-谷氨酸(放射 比活度740GBq/mmoI)为中国科学院上海原 子能研究所产品,其他试剂均为纯.Rack- Beta1209型液体闪烁计数仅为Pharrnacia产 品,1124型低温高速离心机为意大利Kontron 产品,原子吸收光谱仪为Zeeman3030型.生理 缓冲液配方见文献[23,全部试剂均用去离子水 配制. 2.动物及其染毒:Wistar大鼠由中国医学 科学院动物中心提供.体内染毒时,动物体重为 200~250g,雌性,随机分成5组,每组8只.对 照组自由饮用去离子水,其他4组分别饮用含 10,100,400,1600vg/mIPb的去离子水.染 毒30天.体外染毒时,所用大鼠8只,体重为 取堪摄用釉 体作建 卜虽扎小强孔 触增弹糯 马质吨妯 鼠酸博髓一对谷铅张 , 2 中华预防医学杂志1997年1月第31卷第1期 80,120g,雌雄各半,于如述摄取体系中直接 加入不同浓度生理盐水铅溶液. 3.组织中铅含量测定:定量称取海马组 织,经酸消化后用原子吸收光谱仪测定铅含量 4.突触小体的制备:大鼠断头处死,迅速 剥离大脑并分离出海马.此后,按组别不同分别 将体内染毒大鼠海马或合并的用于体外染毒大 鼠海马置于不同的冰浴小烧杯中,称重并加入 约10倍体积,4?预冷的0.32mol/L蔗糖溶液 进行匀浆,然后再经1000g,4?离心10分钟, 去除胞核和较大碎片.上清再经15500g,4? 离心30分钟,沉淀物(P)即为突触小体.将P 用适量0.32mol/L蔗糖溶液稀释后,以Lowry 法测定蛋白含量,6小时内用于摄取试验. 5.突触小体谷氨酸摄取试验:取经体内染 毒动物的突触小体100l(蛋白浓度3,5mg/ m1)直接与2叫.H—DL一谷氨酸(终浓度5O nmol/L)和0.88ml充有空气的生理缓冲液混 合,于25?水浴温育8分钟,取出后用多头细 胞收集器将膜成分抽滤到玻璃纤维滤膜上,并 经保持在室温的生理盐水冲洗6次.然后将滤 膜用红外线烤箱烘干,置于闪烁瓶中,加入5 ml甲苯闪烁液,在液闪计数器上用.H谱道测 定样品的放射活性.突触小体谷氨酸摄取能力 以每分钟计数/mg蛋白质单位表示.不同浓度 染毒动物均平行测定6次.在进行体外染毒摄 取实验时,先将突触小体和不同浓度的铅溶液 及生理缓冲液一起于25?水浴温育15分钟, 然后加入同位紊温育8分钟.其他操作同体内 染毒的摄取实验. 结果 1.体外铅染毒对海马突触小体谷氨酸摄 取的增强作用:将不同浓度铅溶液与海马突触 小体在25?共同温育8分钟,可见在3.1, 50.0/.~mol/L浓度范围内.与对照组比较,谷氨 酸摄取率增加70.38,193.24(F检验. P<0.05,0.01),且存在剂量效应关系(,= 0.9494).然而,当剂量增至100.0/.~mol/L时, 摄取量没有进一步增加,而出现回落(表1). 衰1体外铅染毒对海马突触小体答氨酸 摄取的增强作用(每组6只鼠,i士) 与溶剂对照组比较P<0.0s,P<0.0l,下同 2.体内铅染毒对海马突触小体谷氨酸摄 取的增强作用:当染毒剂量为10,1O0,400和 1600~g/ml时,海马突触小体谷氨酸摄取率比 对照组增加65.73,124.93(F检验,尸< 0.O5,0.01),与海马组织中铅含量间存在剂量 效应关系(,=0.9831).但同时看出,剂量在 1600~g/ml时,摄取量并未进一步增加,也出 现回落(表2) 衰2体内铅染毒对拇马突触小体答氨酸 摄取的增强作用(每组6只鼠,士5) 船搿黧罄' O(对照组) lo 1oo 400 1600 0.Z9士0.223334.15士1056.98 l8.95士2535525.76士2096.2965.73 Zg.69士2.246024.59士1IZO.28?-80.69 64.如士5.6Z7499.57士l094.54—124." 71.68土2.437332.20土1036.54119.91 讨论 L一谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统的主要 兴奋性递质,广泛存在于海马等许多部位啪.当 由突触前释放到突触间隙时,它一方面与突触 后膜NMDA等受体作用,启动LTP过程.另一 方面又主要被存在于神经末梢和胶质细胞上的 高亲和性摄取系统重摄取而失活.后者对调节 其在突触间隙的水平和作用时敢有重要意 义. 本研究显示,体内10,1600p~/ml和体 外3.1,i00~mol/L铅染毒,均能使大鼠海马 ?18? 突触小体谷氨酸摄取率明显增加,其中前者增 加65.73,124.93,后者增加70.38, 193.24,并且在一定范围内存在剂量一效应关 系.表明铅离子在体内能穿过多层屏障到达突 触部位,发挥和在体外一样的促进谷氨酸摄取 的作用.提示铅具有加速谷氨酸递质灭话使其 作用减弱的效应.由于正常生理情况下谷氨酸 兴奋性递质和氨基丁酸抑制性递质具有协 调性拮抗作用].因此前一作用的减弱,可能会 导致后一作用相对增强,使LTP现象减弱或不 能产生.这可能是其干扰学习记忆功能的机制 之一.另外也看到,当体内染毒剂量为1600 g/m1和体外染毒剂量为100~mol/L时,摄取 率并未进一步增加,而出现回落.这说明铅的上 述促进作用的剂量效应关系只呈现在一定浓度 范围内.这点在其影响其他指标的研究中也有 类似发现口]. f 损, I— ChinJP工evm衄'MedJanua,'y1997,V31,No.1 参考文献 1BlimTV.CoUingrldgeGLAsynaptkmc~delofmemory: Long-termpotentiationinthehipp0?pm-N~ture,1993, 36l:3l_ 2MinnemaI31tMichaeh~nIA-?er曲telfeetsofinorganic anddekaaminole~ulinicacid_mvitroonwynaptcsonml gamma-aminobutyrlcacidrek-ToxkolApDlpharmscolt 1986,86:437. 3MalenkaRc,NicollRA.NMDAre睫pt?—depeIId匝t暑ynap- dcpl~tleity;muh;?圳foandmechanisms.TINS,1993, 16:521. 4C]em~tsJD,LestezRA,TongG,etal-Thetimeof glum肚einthe8yrIaptjcdeft.Science,1992t258l14,98. 5~lbergeklEK.Mechanl岫Bofleadneu珊?dty,啊looking beyondthe]smppost.FASEBJt1992t6l3201. ,私互 (收藕,1996—06-10謦回}1996—08—27) (车文编辑t周基) . 中小学校厕所蹲位现状调查 I2乒 徐丹列丽彦. 我公司现有l2所小学和9所中学,校舍分别为 3,5层楼房.我们对各校厕所舶使用,一位情况和小便 池长度进行了词查. 2l所学校中有4所为室外厕所,男女一位分别在 25,35十之问.l7所学校为室内厕所,其中l2所仅开 放l层厕所,其余5所也只开放l,2层厕所.根据调查 结果及在册人教计算平均一位及小便池情况(附表). 根据国家,每厕位男女分别为小学4O人和2O 人,中学5O人和25人.中小学男生每25人设小便糟 0.5m.车调查中,厂区学校厕所一位和小便池舶平均 使用人员是标准的两倍左右.学生谭问上厕所,常因一 位不足而捧队,影响学生的休息和括动,个别学生还彝 成脑尿的坏习惯.建议尽可能取缔室外厕所.合理使用 室内厕所,缓解一位舶明显不足. 附寰学校室内厕所一位及小便池平均状况 作者单位,1中国第一^车集团蟹司卫生防疫站长春市130012 2中国第一^车集团蟹司子弟教育处 (收藕,1996—03-~8謦匐l1996—04—11) (车文编辑:周基)