目的:探讨热休克蛋白90（HSP90）是否通过相互作用蛋白1（RIP1）/相互作用蛋白3（RIP3）/混合系激酶区域样蛋白（MLKL）通路参与麦芽酚铝[Al（mal） 3]致C57BL/6小鼠神经细胞程序性坏死并致小鼠空间记忆能力损伤。 方法:于2022年3月，随机将32只C57小鼠分为对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组，每组小鼠8只，分别腹腔注射生理盐水和20、40、80 μmol/kg Al（mal） 3染毒每周注射5 d，停药2 d，共60 d。采用Morris水迷宫实验测试小鼠的空间学习记忆能力；尼氏染色观察小鼠脑组织病理形态变化；蛋白免疫印迹法（Western blotting）测定海马组织及用siRNA干预Hsp90基因细胞中RIP1、RIP3、MLKL、HSP90的蛋白表达水平。 结果:水迷宫实验中，与对照组比较，各剂量组小鼠穿越平台的次数均减少，差异有统计学意义（ H=9.50， P=0.023），各剂量组间穿越平台的次数差异有统计学意义（ P<0.05）；与对照组比较，各剂量组小鼠海马神经细胞数量减少，排列紊乱，尼氏小体减少。Western blotting结果显示，与对照组比较，高剂量组小鼠海马组织中RIP1蛋白表达水平较高，差异有统计学意义（ P<0.05）；中、高剂量组小鼠海马组织中RIP3、MLKL、HSP90蛋白表达水平较高，差异有统计学意义（ P<0.05）。siRNA干预降低HSP90蛋白表达量后，Al（mal） 3组HSP90、RIP1、RIP3、MLKL蛋白表达升高,差异有统计学意义（ P<0.05）。 结论:HSP90可能通过RIP1/RIP3/MLKL通路参与Al（mal） 3致C57小鼠神经细胞程序性坏死并致小鼠空间记忆能力损伤。

目的:探讨miR-96-5p在麦芽酚铝致PC12细胞凋亡中的影响及其作用机制。方法:于2021年1月，取对数生长期的PC12细胞，分为空白对照组和低、中、高剂量组，分别采用0、100、200、400 μmol/L的麦芽酚铝处理24 h，收集各组细胞，采用流式细胞术检测细胞凋亡率，qRT-PCR检测miR-96-5p和胰岛素受体底物1（IRS1）mRNA表达水平，Western blotting检测半胱氨酸蛋白酶3（Caspase3）、活化型半胱氨酸蛋白酶3（Cleaved-caspase3）、IRS1、磷酸化蛋白激酶B（p-AKT）、磷酸化葡萄糖合成激酶3β（p-GSK3β）蛋白表达水平。双荧光素酶报告基因实验检测miR-96-5p和IRS1的靶向结合关系。采用miR-96-5p inhibitor转染PC12细胞24 h构建miR-96-5p抑制细胞和阴性对照细胞，将细胞分为空白对照组、阴性对照组、铝染毒组、铝染毒+阴性对照组、铝染毒+miR-96-5p抑制组、miR-96-5p抑制组，采用miR-96-5p inhibitor和IRS1 siRNA转染PC12细胞24 h后将细胞分为铝染毒+miR-96-5p抑制+阴性对照组和铝染毒+miR-96-5p抑制+IRS1抑制组，对照组细胞用完全培养基培养，染毒组细胞采用200 μmol/L麦芽酚铝处理24 h，收集各组细胞，检测细胞凋亡率、miR-96-5p和IRS1 mRNA表达水平以及Caspase3、Cleaved-caspase3、IRS1、p-AKT、p-GSK3β蛋白表达水平。结果:染毒24 h后，与空白对照组和低剂量组比较，中、高剂量组PC12细胞的凋亡率、Caspase3和Cleaved-caspase3蛋白相对表达量，以及miR-96-5p相对表达量均明显升高，IRS1 mRNA相对表达量明显下降，IRS1、p-AKT和p-GSK3β蛋白相对表达量明显下降（ P<0.05）。Targetscan预测和双荧光素酶报告实验均证明IRS1是miR-96-5p的直接靶基因。在转染实验中，与铝染毒组比较，铝染毒+miR-96-5p抑制组PC12细胞凋亡率以及Caspase3和Cleaved-caspase3蛋白相对表达量均下降，miR-96-5p的相对表达量明显下降，IRS1 mRNA和IRS1、p-AKT、p-GSK3β蛋白的相对表达量均升高（ P<0.05）。在IRS1低表达实验中，与铝染毒+miR-96-5p抑制+阴性对照组比较，铝染毒+miR-96-5p抑制+IRS1抑制组中PC12细胞凋亡率、Caspase3和Cleaved-caspase3蛋白相对表达量明显增加，IRS1 mRNA相对表达量以及IRS1、p-AKT和p-GSK3β蛋白相对表达量明显下降（ P<0.05）。 结论:miR-96-5p表达增加从而靶向抑制IRS1可能是麦芽酚铝染毒导致PC12细胞凋亡的机制之一。

目的 探讨RhoA/cofilin通路激活对海马突触可塑性的影响,及其在铝中毒致学习记忆障碍中的作用机制.方法 从30只无特定病原体SD大鼠中随机选20只,予麦芽酚铝溶液腹腔注射2个月构建慢性铝中毒大鼠模型.将中毒模型大鼠分为铝中毒模型组(10只)和RhoA抑制剂组(10只),后者予Rhosin盐酸盐腹腔注射30 d.剩余的10只正常大鼠作为空白对照组.通过Morris水迷宫实验检测大鼠的学习及记忆能力,应用透射电子显微镜观察大鼠海马CA1区突触超微结构的改变,通过实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)和免疫组化染色检测大鼠海马组织CA1区中RhoA、cofilin、PSD-95、SYN的定位表达情况.结果 Morris水迷宫实验结果显示,铝中毒模型组大鼠潜伏期较空白对照组显著延长(P＜0.05),RhoA抑制剂组大鼠的潜伏期较铝中毒模型组显著缩短(P＜0.05)o RT-qPCR结果显示,与空白对照组相比,铝中毒模型组海马CA1区组织RhoA mRNA表达水平升高,cofilin mRNA、PSD-95 mRNA、SYN mRNA表达水平降低,差异有统计学意义(P＜0.05);与铝中毒模型组相比,RhoA抑制剂组大鼠海马CA1区组织RhoA mRNA表达水平降低,cofilin mRNA、PSD-95 mRNA、SYN mRNA表达水平升高,差异有统计学意义(P＜0.05).免疫组化染色结果显示,与空白对照组相比,铝中毒模型组海马CA1区RhoA阳性细胞率增高,cofilin、PSD-95和SYN阳性细胞率降低,差异有统计学意义(P＜0.05);与铝中毒模型组相比,RhoA抑制剂组海马CA1区RhoA阳性细胞率降低,cofilin、PSD-95和SYN阳性细胞率增高,差异有统计学意义(P＜0.05).透射电子显微镜观察结果显示,与空白对照组相比,铝中毒模型组中突触数量减少,突触后致密物质厚度变薄,突触间隙宽度变窄,差异有统计学意义(P＜0.05);与铝中毒模型组相比,RhoA抑制剂组突触数量增多,突触后致密物质厚度增加,突触间隙宽度增加,差异有统计学意义(P＜0.05).相对于空白对照组,铝中毒模型组线粒体形态发生显著变化,RhoA抑制剂组的线粒体轻微膨胀,膜结构保持完好,线粒体形态及突触超微结构好于铝中毒模型组.结论 铝中毒可通过激活RhoA/cofilin信号通路破坏海马突触可塑性,进而影响学习记忆能力.

目的 探讨麦芽酚铝暴露对miR-193a-3p、去甲基化酶AlkB同源蛋白5(ALKBH5)、第10号染色体缺失的磷酸酶和张力蛋白同源物基因(PTEN)和蛋白激酶B(AKT)的影响,以及miR-193a-3p是否通过调控ALKBH5/PTEN/AKT信号通路参与铝致认知障碍的机制.方法 将无特定病原体级健康雄性SD大鼠随机分为对照组和低、中、高剂量组,每组8只.3个剂量组大鼠分别予浓度为10.00、20.00和40.00μmol/kg体质量的麦芽酚铝溶液腹腔注射染毒,对照组大鼠予等体积0.9％氯化钠溶液;每周连续染毒5 d,持续3个月.染毒结束后,以新物体识别实验检测大鼠学习记忆能力,以实时荧光定量聚合酶链反应法检测大鼠海马组织中miR-193a-3p和B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)的mRNA相对表达水平,以蛋白质印迹法检测大鼠海马组织中ALKBH5、PTEN和AKT2蛋白的表达.结果 高剂量组大鼠辨别指数和偏好指数分别低于对照组和低剂量组(P值均＜0.05).高剂量组大鼠海马组织中miR-193a-3p和Bcl-2 mRNA相对表达水平分别低于对照组和低剂量组(P值均＜0.05),Bax mRNA相对表达水平分别高于对照组和低剂量组(P值均＜0.05),Caspase-3 mRNA相对表达水平分别高于其他3组(P值均＜0.05).高剂量组大鼠海马组织中ALKBH5蛋白相对表达水平低于对照组(P＜0.05),PTEN蛋白相对表达水高于对照组和低剂量组(P值均＜0.05),AKT2蛋白相对表达水平低于对照组和低剂量组(P值均＜0.05).结论 亚慢性铝暴露可抑制大鼠海马组织中miR-193a-3p的表达,从而破坏ALKBH5/PTEN/AKT通路,影响正常的神经元稳态和细胞功能;此机制可能在铝诱导的认知障碍过程中发挥重要作用.

目的 探讨IGF2/JAK2/STAT3通路在麦芽酚铝致大鼠学习记忆损害中的作用机制.方法 将32只SD大鼠随机分为生理盐水对照组和低、中、高麦芽酚铝染毒组(10、20和40μmol/kg)四组,腹腔注射,隔天染毒,连续三个月.染毒结束后,采用Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力,HE染色检测大鼠海马神经元形态.采用实时荧光定量PCR检测海马组织中 IGF2 mRNA 水平,Western Blotting 检测海马组织中 Cleaved Caspase3、IGF2、p-JAK2(Tyr1007/1008)、p-STAT3(Ser727)蛋白的相对表达水平.结果 随着染铝剂量的升高,各组大鼠同一天逃避潜伏期逐渐延长,目标象限停留时间和穿越平台次数都逐渐减少(F=7.900,P=0.001;F=6.693,P=0.002). HE染色结果显示,随着染铝剂量的升高海马组织CA1区神经元个数逐渐下降且排列明显松散(F=25.947,P＜0.001).随着染铝剂量增高,凋亡相关蛋白 Bcl-2 水平逐渐下降(F=83.235,P＜0.001),Bax(F=153.189,P＜0.001)和 Cleaved Caspase3(F=11.636,P＜0.01)蛋白的相对表达量逐渐增高,IGF2 mRNA和IGF2、p-JAK2(Tyr1007/1008)、p-STAT3(Ser727)蛋白相对表达量均逐渐减少(F=18.423,P＜0.001;F=11.072,P=0.001;F=55.161,P＜0.001;F=10.481,P=0.001).结论 麦芽酚铝通过抑制IGF2/JAK2/STAT3通路引起细胞凋亡从而损伤大鼠的学习记忆能力.

目的 探讨金银花绿原酸对铝致阿尔茨海默病(AD)小鼠相关分泌酶、脂氧素A4(LXA4)和血液生化指标的影响.方法 采用超声辅助醇提法提取金银花中绿原酸.将70 只小鼠随机分为正常组,模型组及金银花绿原酸低、中、高剂量组,每组14 只.除正常组外,其余组小鼠均采用麦芽酚铝腹腔注射染毒建立铝致AD模型,每连续注射5d间歇2d,共染毒8 周.从染毒第5周开始,金银花绿原酸低、中、高剂量组分别给予金银花绿原酸溶液40 mg/kg、80 mg/kg、160 mg/kg灌胃,正常组和模型组灌喂等体积蒸馏水,均1 次/d,连续灌胃至第 8 周末.实验结束,采用Y型水迷宫测定小鼠的学习记忆能力,记录小鼠达到学会标准时所需的测试次数、20 次测试中的记忆错误次数和错误率.取小鼠大脑,酶联免疫吸附法测定脑组织匀浆中β-分泌酶、α-分泌酶、γ-分泌酶、LXA4 和乙酰胆碱酯酶(AchE)含量,取血测定生化指标[血糖、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、总蛋白、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、尿酸(UA)].结果 与正常组比较,模型组小鼠学习测试次数、记忆错误次数、错误率和脑组织中β-分泌酶、γ-分泌酶、AchE含量均明显升高(P均＜0.05),脑组织中LXA4 含量明显降低(P＜0.05),α-分泌酶含量无明显变化(P＞0.05);与模型组比较,金银花绿原酸各组小鼠学习测试次数、记忆错误次数、错误率和脑组织中β-分泌酶、γ-分泌酶、AchE含量均明显降低(P均＜0.05),金银花绿原酸高剂量组脑组织中LXA4 含量明显升高(P＜0.05),金银花绿原酸各组脑组织中α-分泌酶含量无明显变化(P均＞0.05).与正常组比较,模型组血糖、TC、TG、ALT、BUN、Cr、UA水平和金银花绿原酸低、中剂量组TC、TG、BUN水平均明显升高(P均＜0.05),模型组HDL-C水平和金银花绿原酸中、高剂量组UA水平均明显降低(P均＜0.05);与模型组比较,金银花绿原酸各组血糖、ALT、BUN、UA水平和金银花绿原酸中、高剂量组TC、Cr水平及金银花绿原酸高剂量组TG水平均明显降低(P均＜0.05),金银花绿原酸中、高剂量组HDL-C水平和金银花绿原酸高剂组总蛋白水平均明显升高(P均＜0.05).结论 金银花绿原酸可能通过调控相关分泌酶、LXA4和各生化指标而起到改善铝暴露致AD的作用.

目的 探讨Toll样受体2(TLR2)/核转录因子(NF)-κB信号通路在铝致大鼠小胶质细胞系GMI-R1细胞炎症反应中的作用与机制.方法 将对数生长期的GMI-R1细胞随机分为对照组、阳性对照组和低、中、高剂量组.3个剂量组细胞分别予浓度为100、200、400 μmol/L 的麦芽酚铝刺激,阳性对照组细胞予质量浓度为20 mg/L的脂多糖刺激,对照组细胞不予任何处理.培养 24 h后,观察细胞形态学变化,以CCK-8法检测细胞存活率,酶联免疫吸附实验法检测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-12和IL-4 的分泌水平,蛋白质印迹法检测TLR2、NF-κB P65、分化抗原(CD)68和CD206蛋白相对表达水平,免疫荧光法检测细胞 CD68和CD206的表达.结果 细胞形态学检查结果显示,随着麦芽酚铝染毒剂量的增高,GMI-R1细胞数量减少,活化状态的细胞数量增多,细胞胞质充盈程度降低,细胞突起变长,呈剂量-效应关系.阳性对照组和中、高剂量组细胞的存活率均低于对照组(P值均<0.05).与对照组比较,阳性对照组细胞的TNF-α、IL-12分泌水平和TLR2和CD68蛋白相对表达水平均升高(P值均<0.05),IL-4分泌水平下降(P<0.05).与对照组比较,3个剂量组细胞的TNF-α和IL-12分泌水平均升高(P值均<0.05),IL-4分泌水平均下降(P值均<0.05),且均呈剂量-效应关系.与对照组比较,3个剂量组细胞中TLR2蛋白相对表达水平均升高(P值均<0.05),中、高剂量组细胞中NF-κB p65和CD68蛋白相对表达水平均升高(P值均<0.05),但CD206蛋白相对表达水平均下降(P值均<0.05);与低、中剂量组比较,高剂量组细胞中TLR2和NF-κB p65蛋白相对表达水平均升高(P值均<0.05),CD206蛋白相对表达水平均下降(P值均<0.05).与对照组比较,高剂量组和阳性对照组细胞中CD68平均荧光强度均升高(P值均<0.05),CD206平均荧光强度均下降(P值均<0.05).结论 铝可通过TLR2/NF-κB信号通路参与并促进GMI-R1细胞炎症反应.

目的:观察亚慢性铝暴露对大鼠海马沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,Sirt1)、Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白(Kelch-like ECH-associated protein-1,Keap1)、核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor2,Nrf2)和微小RNA-128-3p(miR-128-3p)表达水平的影响,探讨miR-128-3p和Sirt1-Keap1/Nrf2信号通路在铝致大鼠认知障碍中的机制.方法:选取32只6周龄SPF级健康雄性SD大鼠,体重(190±20)g,按体质量随机分为4组:对照组、低剂量(10 μmol/kg)组、中剂量(20 μmol/kg)组和高剂量(40 μmol/kg)组,每组8只.腹腔注射麦芽酚铝建立大鼠染毒模型.染毒结束后,Morris水迷宫实验来检验大鼠的学习记忆能力,Western blot检测大鼠海马组织中Sirt1、Keap1和Nrf2蛋白的表达,RT-qPCR检测海马组织miR-128-3p的表达,冰冻切片荧光染色检测大脑皮层活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平.结果:(1)在定位巡航实验中,第3、4和5天铝暴露组大鼠的逃避潜伏期均显著高于对照组(P＜0.05).第6天,高剂量组与对照组和低剂量组相比穿越平台和平台象限的次数均减少(P＜0.01).(2)各组大鼠海马组织中Sirt1和Nrf2的相对表达水平随着麦芽酚铝暴露剂量的增加逐渐降低;Keap1的相对表达水平随着麦芽酚铝暴露剂量的增加逐渐升高,且高剂量组中miR-128-3p相对表达水平显著高于对照组(P＜0.05).(3)随着染毒剂量的增加,大鼠海马中谷胱甘肽过氧化物酶的含量逐渐减少,ROS水平逐渐升高.结论:亚慢性铝暴露可激活大鼠海马中miR-128-3p的表达,抑制Sirt1-Keap1/Nrf2通路,使Sirt1-Keap1/Nrf2通路不能被激活发挥抗氧化能力,大鼠的抗氧化系统失衡,导致大鼠神经细胞氧化损伤,表现为大鼠的认知功能降低.

[背景]铝激活信号转导和转录激活因子 3(STAT3)致小胶质细胞活化核苷酸结合和寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体产生炎症反应并造成神经毒性.[目的]探讨STAT3调控NLRP3炎症小体在麦芽酚铝(Al(mal)3)致小鼠小胶质细胞株(BV2)细胞炎症反应中的作用.[方法]选取BV2细胞株,利用Al(mal)3 染毒和STAT3拮抗剂C188-9干预,实验分为 5组:对照组,Al(mal)3 低、中、高剂量组(40、80和 160 μmol·L-1 Al(mal)3),C188-9干预组(10 μmol·L-1 C188-9+160 μmol·L-1 Al(mal)3).采用CCK8检测细胞活力;采用Western blotting检测BV2细胞M1/M2型标志物CD68/CD206的表达,以及STAT3、p-STAT3、NLRP3、cleaved-casepase-1、衔接蛋白凋亡相关斑点样蛋白(ASC)表达量;采用ELISA检测促炎因子白细胞介素(IL)-1β、IL-18和抗炎因子IL-10的含量.[结果]细胞活力测定显示:随着染铝浓度的增加,各剂量组细胞活力逐渐降低.与对照组相比,Al(mal)3 高剂量组细胞活力下降 18%(P<0.05);与Al(mal)3 高剂量组相比,C188-9干预组细胞活力升高 14%(P<0.05).与对照组相比,Al(mal)3 低、中、高剂量组CD68的表达分别升高19%、20%、21%(P<0.05),Al(mal)3 高剂量组CD206的表达降低25%(P<0.05).与Al(mal)3高剂量组相比,C188-9干预组CD68的表达水平降低 9%(P<0.05),而CD206的表达水平升高22%(P<0.05).与对照组相比,Al(mal)3 高剂量组p-STAT3蛋白表达量和p-STAT3/STAT3值分别增加 129%和 127%(P<0.05).与Al(mal)3 高剂量组相比,C188-9干预组p-STAT3蛋白表达量和p-STAT3/STAT3值分别降低 55%和 54%(P<0.05).NLRP3炎症小体测试结果显示,与对照组相比,Al(mal)3 高剂量组NLRP3蛋白表达量增加 75%(P<0.05),Al(mal)3 中、高剂量组cleaved-casepase-1蛋白表达量分别增加 28%、35%(P<0.05),Al(mal)3 低、中、高剂量组ASC表达量分别增加 22%、25%、53%(P<0.05).与Al(mal)3 高剂量组相比,C188-9干预组NLRP3、cleaved-casepase-1、ASC蛋白表达量分别降低 30%、19%、32%(P<0.05).与对照组相比,IL-1β在Al(mal)3 中、高剂量组含量分别增加 18%、21%(P<0.05),IL-18在Al(mal)3 高剂量组的含量增加 10%(P<0.05).与Al(mal)3 高剂量组相比,C188-9干预组IL-18的含量降低 23%(P<0.05).抗炎因子IL-10的含量在各组差异无统计学意义(P>0.05).[结论]铝能引起BV2小胶质细胞的炎症反应并且以促炎反应为主,其机制可能与STAT3调控NLRP3炎症小体分泌炎症因子有关.

目的 探究miR-103a-3p/钙调磷酸酶调节因子1(Regulator of calcineurin 1,RCAN1)通路在麦芽酚铝致大鼠记忆损伤中的作用.方法 将32只雄性SD大鼠按体重随机分为对照组(0 μmol/kg)、低剂量染铝组(10 μmol/kg)、中剂量染铝组(20 μmol/kg)和高剂量染铝组(40 μmol/kg),每组各8只,对照组大鼠腹腔注射0.9％的生理盐水,染铝剂量组腹腔注射相应浓度的麦芽酚铝溶液,隔天染毒,持续3个月.染毒结束后用水迷宫实验检测大鼠的学习记忆能力;实时荧光定量PCR法检测miR-103a-3p和RCAN1基因表达;Western blotting检测大鼠海马中RCAN1,糖原合成激酶-3 β(GSK-3 β)和磷酸化tau蛋白的相对表达量.结果 染铝组大鼠前5 d逃避潜伏期均高于对照组,在第6 d空间探索期,染铝组在目标象限停留时间以及穿过平台的次数均低于对照组(P＜0.05);与对照组相比,染铝组大鼠海马miR-103a-3p基因表达水平下降(P＜0.001),而RCAN1基因表达水平升高(P＜0.001);与对照组相比,染铝组大鼠海马RCAN1,GSK3β,p-tau(ser396)蛋白表达升高(P＜0.001).结论 miR-103a-3p/RCAN1通路参与调节铝致学习记忆损害.