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目的:
通过大鼠侧脑室染铝，探讨在铝致大鼠学习记忆损伤中TNFR1-RIP1/RIP3信号通路及其下游MAPKs、MLKL和CaMKII的作用，为铝的神经毒性机制理论添加新的科学依据。
方法:
40只健康成年雄性SD大鼠，按体重随机分为手术对照组、溶剂对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组和Al(mal)3组，每组8只，采用侧脑室注射的方式对大鼠进行染毒，Nec-1组给予Nec-15μL，Al(mal)3组给予50mmol/LAl(mal)35μL，Nec-1+Al(mal)3组在给予50mmol/LAl(mal)35μL前1h注射Nec-15μL，溶剂对照组给予等体积的生理盐水，手术对照组采用同样侧脑室插管之外不给予任何试剂处理。每两天定时染毒，连续染毒10天。染毒结束后，Y迷宫测定大鼠学习记忆能力，HE染色和尼氏染色观察海马组织病理形态，电镜观察海马神经元超微结构，PCR检测海马神经元TNFR1、RIP1、RIP3mRNA的表达情况，Western-blot检测海马神经元TNFR1、RIP1、RIP3、p-P38、p-ERK、p-JNK、p-MLKL、p-CaMKII蛋白的相对表达水平。
结果:
1.大鼠行为学结果:与溶剂对照组比较，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组的自发反应交替率差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠自发反应交替率下降，差异有统计学意义(P＜0.05)。
2.HE染色结果:手术对照组、溶剂对照组、Nec-1组和Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经细胞结构完整、清晰，细胞核清晰可见，核浆比值大，着色均匀，核仁明显，细胞排列整齐有序。而Al(mal)3组海马神经元出现不同程度的胞质嗜酸性增强，胞体缩小，胞质呈深红色，细胞排列无序紊乱，神经元数量减少。
3.尼氏染色结果:手术对照组、溶剂对照组、Nec-1组和Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经细胞排列整齐，神经元内可见到尼氏小体。Al(mal)3组大鼠海马神经细胞排列紊乱，可见到明显的细胞数量减少，胞内尼氏体数量减少。
4.电镜结果:手术对照组、溶剂对照组、Nec-1组和Nec-1+Al(mal)3组海马神经元形态结构完整，线粒体、内质网等细胞器清晰可见，细胞核膜完整。Al(mal)3组海马神经细胞核膜不规则，线粒体肿胀，线粒体嵴数量减少，严重者呈空泡化，细胞器减少，胞质出现空泡化样崩解破坏。
5.海马神经元TNFR1、RIP1、RIP3基因表达结果:⑴麦芽酚铝染毒后各组间TNFR1mRNA表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元TNFR1mRNA表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元TNFR1mRNA表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑵麦芽酚铝染毒后各组间RIP1mRNA表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP1mRNA表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP1mRNA表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑶麦芽酚铝染毒后各组间RIP3mRNA表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP3mRNA表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP3mRNA表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。
6.海马神经元TNFR1、RIP1、RIP3蛋白的表达结果:⑴麦芽酚铝染毒后各组间TNFR1蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元TNFR1蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元TNFR1蛋白表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑵麦芽酚铝染毒后各组间RIP1蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP1蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP1蛋白表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑶麦芽酚铝染毒后各组间RIP3蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP3蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP3蛋白表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。
7.大鼠海马神经元p-P38、p-ERK、p-JNK蛋白的表达结果:⑴麦芽酚铝染毒后各组间p-P38蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元P-P38蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元p-P38蛋白表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑵麦芽酚铝染毒后各组间p-ERK蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元p-ERK蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元p-ERK蛋白表达下降，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑶麦芽酚铝染毒后各组间p-JNK蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元p-JNK蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元p-JNK蛋白表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。
8.大鼠海马神经元p-MLKL、p-CaMKII蛋白的表达结果:⑴麦芽酚铝染毒后各组间p-MLKL蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元p-MLKL蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元p-MLKL蛋白表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑵麦芽酚铝染毒后各组间p-CaMKII蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元p-CaMKII蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元p-CaMKII蛋白表达下降，差异有统计学意义(P＜0.05)。
结论:
1.麦芽酚铝可以导致大鼠学习记忆能力下降。
2.麦芽酚铝可以诱导大鼠海马神经元发生程序性坏死。
3.麦芽酚铝能够通过TNFR1-RIP1/RIP3信号通路及其下游MAPKs、MLKL、CaMKII诱导大鼠海马神经元发生程序性坏死。
通过大鼠侧脑室染铝，探讨在铝致大鼠学习记忆损伤中TNFR1-RIP1/RIP3信号通路及其下游MAPKs、MLKL和CaMKII的作用，为铝的神经毒性机制理论添加新的科学依据。
方法:
40只健康成年雄性SD大鼠，按体重随机分为手术对照组、溶剂对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组和Al(mal)3组，每组8只，采用侧脑室注射的方式对大鼠进行染毒，Nec-1组给予Nec-15μL，Al(mal)3组给予50mmol/LAl(mal)35μL，Nec-1+Al(mal)3组在给予50mmol/LAl(mal)35μL前1h注射Nec-15μL，溶剂对照组给予等体积的生理盐水，手术对照组采用同样侧脑室插管之外不给予任何试剂处理。每两天定时染毒，连续染毒10天。染毒结束后，Y迷宫测定大鼠学习记忆能力，HE染色和尼氏染色观察海马组织病理形态，电镜观察海马神经元超微结构，PCR检测海马神经元TNFR1、RIP1、RIP3mRNA的表达情况，Western-blot检测海马神经元TNFR1、RIP1、RIP3、p-P38、p-ERK、p-JNK、p-MLKL、p-CaMKII蛋白的相对表达水平。
结果:
1.大鼠行为学结果:与溶剂对照组比较，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组的自发反应交替率差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠自发反应交替率下降，差异有统计学意义(P＜0.05)。
2.HE染色结果:手术对照组、溶剂对照组、Nec-1组和Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经细胞结构完整、清晰，细胞核清晰可见，核浆比值大，着色均匀，核仁明显，细胞排列整齐有序。而Al(mal)3组海马神经元出现不同程度的胞质嗜酸性增强，胞体缩小，胞质呈深红色，细胞排列无序紊乱，神经元数量减少。
3.尼氏染色结果:手术对照组、溶剂对照组、Nec-1组和Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经细胞排列整齐，神经元内可见到尼氏小体。Al(mal)3组大鼠海马神经细胞排列紊乱，可见到明显的细胞数量减少，胞内尼氏体数量减少。
4.电镜结果:手术对照组、溶剂对照组、Nec-1组和Nec-1+Al(mal)3组海马神经元形态结构完整，线粒体、内质网等细胞器清晰可见，细胞核膜完整。Al(mal)3组海马神经细胞核膜不规则，线粒体肿胀，线粒体嵴数量减少，严重者呈空泡化，细胞器减少，胞质出现空泡化样崩解破坏。
5.海马神经元TNFR1、RIP1、RIP3基因表达结果:⑴麦芽酚铝染毒后各组间TNFR1mRNA表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元TNFR1mRNA表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元TNFR1mRNA表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑵麦芽酚铝染毒后各组间RIP1mRNA表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP1mRNA表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP1mRNA表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑶麦芽酚铝染毒后各组间RIP3mRNA表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP3mRNA表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP3mRNA表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。
6.海马神经元TNFR1、RIP1、RIP3蛋白的表达结果:⑴麦芽酚铝染毒后各组间TNFR1蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元TNFR1蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元TNFR1蛋白表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑵麦芽酚铝染毒后各组间RIP1蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP1蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP1蛋白表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑶麦芽酚铝染毒后各组间RIP3蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP3蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元RIP3蛋白表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。
7.大鼠海马神经元p-P38、p-ERK、p-JNK蛋白的表达结果:⑴麦芽酚铝染毒后各组间p-P38蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元P-P38蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元p-P38蛋白表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑵麦芽酚铝染毒后各组间p-ERK蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元p-ERK蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元p-ERK蛋白表达下降，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑶麦芽酚铝染毒后各组间p-JNK蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元p-JNK蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元p-JNK蛋白表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。
8.大鼠海马神经元p-MLKL、p-CaMKII蛋白的表达结果:⑴麦芽酚铝染毒后各组间p-MLKL蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元p-MLKL蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元p-MLKL蛋白表达升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。⑵麦芽酚铝染毒后各组间p-CaMKII蛋白表达差异有统计学意义(P＜0.05)。与溶剂对照组相比，手术对照组、Nec-1组、Nec-1+Al(mal)3组大鼠海马神经元p-CaMKII蛋白表达的差异没有统计学意义。与溶剂对照组相比，Al(mal)3组大鼠海马神经元p-CaMKII蛋白表达下降，差异有统计学意义(P＜0.05)。
结论:
1.麦芽酚铝可以导致大鼠学习记忆能力下降。
2.麦芽酚铝可以诱导大鼠海马神经元发生程序性坏死。
3.麦芽酚铝能够通过TNFR1-RIP1/RIP3信号通路及其下游MAPKs、MLKL、CaMKII诱导大鼠海马神经元发生程序性坏死。