论文部分内容阅读
神经发生（neurogenesis）是指神经干细胞（neural stem cells,NSCs）发生一些列的活动,包括干细胞的增殖、分化、迁移、凋亡等过程。在啮齿类以及灵长类的动物中,公认的神经发生的部位有两个区域,即海马齿状回（dentate gyrus,DG）的颗粒细胞下层（subgranular zone,SGZ）以及侧脑室（Lateral Ventricles,LV）的室管膜下区（subventricular zone,SVZ）。伴随着研究海马齿状回成体神经发生的不断深入,对于科学家们更多的了解大脑功能,明确中枢神经系统的损伤原因等都有很重要的作用;大脑皮层是神经系统中最为复杂的结构,其形成过程多样、复杂,任何一个过程产生问题,则不可避免的产生各种神经系统疾病,例如癫痫、亨廷顿舞蹈症、半侧巨脑症等。百草枯(Paraquat,PQ,C12H14Cl2N2)是非选择性除草剂,对人畜具有强毒性,可经皮肤、呼吸道和消化道进入人体,引起多系统毒性反应。近年来,百草枯的大量使用引发了人们对其长期低剂量接触的慢性毒性作用和对生态环境影响的担忧。诸多流行病学研究表明百草枯的长期暴露可导致神经系统病变,将一定程度上引起阿尔茨海默症、帕金森综合症等神经系统疾病。而阿尔兹海默症的临床表现则是记忆的丧失,因此推测可能与海马的成体神经发生有一点内在联系。另外,在神经发育早期,由于血脑屏障发育不完善及一些功能蛋白活性很低或缺乏,发育早期易受到环境神经毒物作用的影响,导致神经生理功能的异常,并对成年后的中枢神经生理功能和防御机制造成影响。但是百草枯对成体神经发生以及发育期大脑皮层神经发生有什么作用呢?现在还不得而知。本研究通过摸索低剂量给药百草枯,建立不同时期百草枯小鼠中毒模型,通过细胞培养、Morris水迷宫实验、Western blot、BrdU活体注射、子宫内电击转染、多重免疫荧光染色以及荧光显微镜拍照技术,研究了百草枯对小鼠海马和皮层神经发生的毒性作用。主要结果如下:1.体外实验中,百草枯影响细胞增殖,诱导细胞凋亡。利用细胞培养以及免疫荧光染色发现百草枯处理后会抑制Neuro-2a细胞增殖,引起细胞死亡;使用Annexin V-FITC/PI双染,利用流式细胞仪检测发现百草枯会诱导PC12细胞凋亡;2.成年小鼠在体实验中,百草枯处理后会影响小鼠成体神经发生以及空间学习记忆能力。成年小鼠染毒后,海马齿状回新生细胞数量减少,细胞存活率下降,另外细胞命运决定发生改变,Morris水迷宫实验中实验组小鼠逃离水面时间与对照组相比差异显著,实验组小鼠穿越隐藏平台次数较少,空间学习与记忆能力受到影响;3.孕期暴露百草枯,影响皮层神经元形态,VZ/SVZ神经干细胞增殖减少,细胞周期退出率受到抑制,神经元成熟减缓,神经元迁移也受到抑制。综上述所,百草枯不仅影响成年小鼠海马神经发生以及学习记忆能力,孕期暴露百草枯也会影响皮层神经发生以及神经元迁移。