脑海绵状血管瘤因子3基因缺陷促进低铅暴露诱导的阿尔茨海默病样病变的早期改变

摘要：

目的 观察脑海绵状血管瘤因子3(CCM3)基因敲除小鼠血脑屏障功能改变的影响,初步探讨铅暴露环境下,CCM3基因敲除与阿尔茨海默病(AD)之间的关系.方法 以10周龄野生型小鼠与CCM3+/-杂合型小鼠为实验对象.采用单纯随机法,将小鼠分别分为野生型对照组、野生型铅暴露组、杂合型对照组、杂合型小鼠铅暴露组,每组8只小鼠.铅暴露组给予质量分数0.05%醋酸铅饮水染毒12周,对照组无限制自由饮用去离子水.石墨炉原子吸收法检测各组小鼠血铅及脑铅水平;取各组小鼠脑组织制作石蜡切片,HE染色观察组织形态,免疫组化法检测脑组织中Aβ1-42的表达并标记脑部微血管;提取各组小鼠脑组织蛋白,使用Western blot法检测蛋白Claudin-5和紧密连接蛋白(ZO-1)的相对表达量,并检测脑部磷酸化Tau蛋白(p-Tau)的相对表达量;提取各组小鼠脑组织RNA,使用qRT-PCR法检测小鼠LRP-1基因mRNA的相对表达量.结果 铅暴露组野生型、杂合型小鼠血铅[(216.07±84.16)、(189.64±101.86)μg/L]分别高于对照组野生型和杂合型[(19.52±11.46)、(11.79± 8.20)μg/L](t值分别为4.18、3.79,P值分别为0.006、0.016).铅暴露组野生型和杂合型脑铅[(1.78± 0.69)、(1.74±0.66)μg/L]分别高于对照组野生型和杂合型[(1.06±0.87)、(0.97±0.64)μg/L](t值分别为3.67、3.88,P值分别为0.018、0.015).通过HE染色观察,各组小鼠脑部未出现明显病变;免疫组化结果显示各组小鼠脑部无Aβ1-42沉积;铅暴露组杂合型小鼠脑部微血管数目减少.野生型、杂合型铅暴露组小鼠脑部Claudin-5(0.96±0.04、0.59±0.01)均低于对照组小鼠(1.30±0.03、1.07±0.08)(F=199.27, P<0.001).野生型、杂合型铅暴露组小鼠脑部LRP-1基因mRNA相对表达水平(0.32±0.10、0.06±0.01)均低于对照组(1.00±0.06、2.12±0.18)(F=288.29,P<0.001);铅暴露组杂合型小鼠脑部LRP-1基因mRNA相对表达水平低于野生型小鼠[(0.06±0.01)比(0.32±0.10),t=26.90,P<0.001].结论 成年期小鼠在低剂量铅暴露环境下并未出现显著的AD样病变,但导致小鼠脑部血脑屏障的早期损伤和AD样病变的早期改变.其中CCM3+/-小鼠对铅暴露的敏感性强于野生型小鼠,提示CCM3基因的缺失可能加速小鼠在铅暴露下发生AD的潜在危险.

关键词：铅、阿尔茨海默病、CCM3基因、血脑屏障

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资助基金：国家自然科学基金81273097、81472998;中山大学"百人计划"引进人才科研启动基金18801031 National Natural Science Foundation of China81273097,81472998;Sun Yat-sen University Research Start Fund of 100 people plan18801031

在线出版日期：2018-06-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：545-551