论文部分内容阅读
目的通过建立孕鼠手机暴露模型,观察并比较不同时程手机辐射对老年子代大鼠空间学习和记忆能力及突触可塑性的影响;并探讨丰富环境是否能够影响子代的认知功能及其可能的分子机制,从而为减轻产前手机辐射带来的风险提供可能的理论依据。方法24只孕鼠随机分为3组,分别予对照处理（手机处于待机状态）、短时手机暴露处理（手机处于通话状态,每天6小时,19天）、长时手机暴露处理（手机处于通话状态,每天24小时,19天）,待胎鼠出生后选择雄性后代继续饲养至18月龄,进入老年期的子代大鼠,根据随机数表法,各组留取8只进行丰富环境干预,共分为5组,分别为对照组（Control）、产前短时暴露+标准环境组（PS+SE）、产前长时暴露+标准环境组（PL+SE）、产前短时暴露+丰富环境组（PS+EE）、产前长时暴露+丰富环境组（PL+EE）,待丰富环境干预8周后采用Morris水迷宫（Morris water maze,MWM）检测老年子代大鼠空间学习和记忆能力;苏木精-伊红染色法（hematoxylin-eosin staining,HE）观察子代大鼠海马区神经细胞形态及结构;透射电镜观察子代大鼠海马区神经细胞及突触超微结构的改变;免疫组织化学方法（immunohistochemistry）观察子代大鼠海马区SYN表达情况;Western blot及图像分析技术观察子代大鼠海马区SYN、PSD-95、BDNF表达水平。结果（1）Morris水迷宫定位航行实验中,采用三因素重复测量方差分析的方法,判断产前暴露、产后环境、训练时间对逃避潜伏期的影响,经统计分析后发现,与Control组相比,PL+SE组潜伏期明显延长,而PS+SE组未见明显变化;同时,与PL+SE组相比,PL+EE组的潜伏期明显缩短（P<0.05）,而PS+EE组与PS+SE组比较无明显差异。空间探索实验中,采用两因素方差分析方法,判断产前暴露和产后环境对子代大鼠穿越平台次数和在目标象限停留的时间百分比的影响,两两比较分析显示,与Control组和PS+SE组相比,PL+SE组大鼠在规定时间内穿越平台次数显著减少,并且在目标象限停留时间也更短（PL+SE vs Control,P<0.05;PL+SE vs.PS+SE,P<0.05）;而PS+SE组与Control组对比无明显差异。经丰富环境干预后,PL+EE组与PL+SE组相比,其穿越平台的次数增加、平台所在象限停留时间百分比明显延长,可见统计学差异（PL+EE vs PL+SE,P<0.05）;此外,PL+EE组与PS+EE组相比,穿越平台次数显著增加（PL+EE vs PS+EE,P<0.05）,而平台所在象限停留时间无明显差异;此外,PS+EE组与PS+SE组相比,差异无统计学意义。（2）HE染色法观察各组海马区神经元形态,Control组、PS+SE组、PS+EE组海马神经元排列整齐,细胞形态规则,神经元未见明显异常;PL+SE组海马神经元排列松散,形状欠规则,可见部分细胞皱缩,染色质浓缩,核固缩。PL+EE组海马神经元细胞排列相对整齐,未见明显的细胞皱缩及神经元丢失。（3）电镜观察各组大鼠海马区超微结构,Control组神经元结构未见明显异常,突触结构完整、清楚。PL+SE组神经元可见皱缩,核内染色质出现不规则的块状结构,突触结构相对模糊。PL+EE组神经元结构相对完整,核膜及细胞膜完整,细胞器未见消失;突触结构相对清楚,可见突触后致密物增厚。PS+SE、PS+EE组超微结构改变介于Control组及PL+SE组之间,突触结构完整。（4）免疫组织化学染色法观察海马区SYN阳性细胞表达情况,与Control组相比,PS+SE组、PS+EE组均可见阳性细胞,排列相对整齐,PL+SE组阳性细胞数量相对减少,且排列不规整,胞体小;经丰富环境干预后,PL+EE组SYN阳性细胞染色明显较PL+SE组深,并出现颗粒性产物沿着海马区辐射层排列。（5）Western blot检测子代大鼠SYN、PSD-95、BDNF表达,采用两因素方差分析统计对目标蛋白进行分析,与Control组、PS+SE组相比,PL+SE组海马区SYN、PSD-95、BDNF表达明显减少,差异有统计学意义（P均<0.05）;与PL+SE组比较,PL+EE组SYN、PSD-95、BDNF蛋白表达显著增加,差异有统计学意义（P均<0.05）;与PS+EE组相比,PL+EE组明显增加SYN、PSD-95蛋白表达,差异有统计学意义（P均0.05）。结论本实验通过建立产前手机暴露模型,发现孕期长时手机暴露能够导致老年子代大鼠空间学习和记忆能力的下降,以及神经细胞及突触超微结构的改变,突触相关蛋白及BDNF表达下降;同时,丰富环境能部分改善产前长时手机暴露后的神经细胞及突触结构改变,上调SYN、PSD-95、BDNF表达,推测丰富环境发挥孕期手机暴露后老年子代大鼠认知功能的保护作用可能是通过上调SYN、PSD-95、BDNF的表达实现的。