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重金属对食品污染是世界范围内的重大安全问题,而铅污染显得更为严重。人体铅中毒的一个重要来源是食品中的铅,铅能够严重危害人的生殖系统、中枢神经系统以及生长发育,铅对儿童健康的影响是毒理学领域研究的热点,铅暴露能损伤儿童的学习和记忆功能,这已经受到社会广泛的关注。通过使用L-苏糖酸镁(magnesium-L-threonate,MgT)提高脑中的镁的含量,能增强记忆功能以及突触可塑性,那么提高脑中的镁对铅暴露导致的学习和记忆功能的损伤是否有影响,目前尚未见报道。在大鼠的发育期,铅暴露对Ezh2(Enhancer of zeste homolog 2,果蝇 zeste基因增强子的人类同源物2)的表达和N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体的表达都有影响,并且有一定的时间相关性,具有组蛋白甲基化转移酶活性的Ezh2,通过促进组蛋白的甲基化能够调节很多基因的表达,那么铅是否会通过调节Ezh2的表达进而调节NMDA受体亚单位基因的表达,MgT对铅暴露引起的NMDA受体的表达的影响是如何发挥作用的,均未见报道。目的1.探究食品源性的MgT对铅暴露引起的大鼠空间记忆的损伤的作用及可能的机制;2.探究铅暴露对NMDA受体亚单位表达的调节机理及MgT的作用方法1.利用Morris水迷宫实验检测MgT对铅至大鼠空间记忆能力损伤的影响。2.Golgi-cox染色实验用于树突棘密度及分支数量的形态学分析。3.用Western Blot检测成年大鼠海马中突触相关蛋白,检测PC12细胞、发育期大鼠海马细胞及成年大鼠海马细胞中Ezh2,H3K27me3和H3等蛋白的表达,用荧光定量PCR及RT-PCR分别检测发育期和成年大鼠海马、原代海马神经元和PC12细胞NMDA受体亚单位、AMPA(alha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazoleprop-ionic acid,α-氨基-3-轻基-5-甲 基异恶唑-4-丙酸)受体亚单位以(PSD-postsynaptic density protein 95,突触后密度蛋白-95)的mRNA表达。结果1.在水迷宫实验中,铅暴露显著的损伤了大鼠的记忆功能,而MgT能修复铅暴露大鼠的记忆功能的损伤。2.MgT提高了铅暴露大鼠海马的树突棘密度及树突分支的数量。3.MgT提高了 GluRl和NR2A蛋白在正常对照组及铅暴露组大鼠海马中的表达,而NR2B和PSD-95仅在正常对照组中有提高。4.镁能修复铅损伤的原代海马神经元树突棘密度,同时提高了铅损伤的NR2A、NR2B、GluRl、GluR2以及PSD-95等基因mRNA表达量。5.铅降低了 PC12细胞和14天大鼠海马中Ezh2,H3K27me3蛋白的表达水平,提高了 NR1 mRNA表达。6.铅提高了 60天成年大鼠海马中Ezh2,H3K27me3蛋白的表达水平,同时降低了 NR1 mRNA表达;7.MgT提高了正常对照组和铅鼠海马中NR1的表达以及H3K27me3蛋白的表达水平。结论1.MgT对铅暴露引起的大鼠空间记忆的损伤具有修复作用,这种作用与MgT能够增加铅损伤的大鼠海马组织树突棘密度及分支数量有关,而树突棘密度的增加又与MgT促进突触相关蛋白GluR1和NR2A的表达有关。2.镁能够增加铅损伤的原代海马神经元树突棘密度及PC12细胞突起生长,而树突棘密度的增加又与MgT促进突触相关蛋白NR2A、NR2B、GluR1、GluR2以及PSD-95的表达有关。3.铅可能通过Ezh2介导的H3K27三甲基化调节NR1的转录,MgT能够修复铅对NR1的表达的损伤作用,但是这种修复作用并非通过H3K27三甲基化的调节实现的。